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DEPURACIÓN Y FABRICACIÓN.
Indice:.
TEMA
I : PROCEDENCIA DE LAS AGUAS RESIDUALES Y SUS
CARACTERÍSTICAS.
-
AGUAS RESIDUALES URBANAS:
-
CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS:
-
Estaciones depuradoras prefabricadas.
-
Estaciones depuradoras de obra civil.
-
AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES.
TEMA
II : SISTEMAS CONVENCIONALES DE
DEPURACIÓN.
-
OBJETO
-
EQUIPOS DE TRATAMIENTO:
-
DESBASTE:
A) Rejas se limpieza manual..
B) Rejas se limpieza automática.
B1)
Reja automática circular.
B2)
Reja automática vertical.
-
DESARENADO.
-
TAMIZADO
-
TANQUE DE PRETRATAMIENTO.
-
DESENGRASADOR
1)
Desengrasador manual.
2)
Desengrasador mecanizado.
-
DECANTADOR – PRIMARIO, TANQUE DE SEDIMENTACIÓN U
-
HOMOGENIZACIÓN.
-
MEDIDOR DE CAUDAL
-
ARQUETAS PREFABRICADAS
-
POZO Y EQUIPO DE BOMBEO.
-
ARQUETA DE TOMA DE MUESTRAS
-
DEPÓSITO ACUMULADOR DE FANGOS
1)
Depósito de acumulación de fangos horizontal.
2)
Depósito de acumulación de fangos vertical.
-
CÁMARAS ANÓXICAS.
-
DEPÓSITO – MEZCLA PARA PRECIPITACIÓN QUÍMICA.
TEMA
III: DEPURACIÓN PRIMARIA.
-
FUNDAMENTO Y ALCANCE.
-
DECANTADOR – DIGESTOR.
-
FILTRO BIOLÓGICO
-
SISTEMA COMPACTO DE FOSA – FILTRO.
TEMA
IV: SEPARADORES DE HIDROCARBUROS.
TEMA
V: TRATAMIENTO DE PLUVIALES.
-
TRATAMIENTO FÍSICO – MECÁNICO.
TEMA
VI: TRATAMIENTOS TERCIARIOS PARA RIEGO.
TEMA I.- PROCEDENCIA DE LAS AGUAS RESIDUALES Y SUS
AGUAS
RESIDUALES URBANAS
La
contaminación que originan los núcleos urbanos procede de la utilización
del
agua en los servicios domésticos, en la limpieza de locales comerciales y en el
lavado
de las calles. Por otra parte, las aguas pluviales o de lavado, drenan de las
zonas
urbanas,
aportan también una carga importante de contaminación.
La
contaminación principal de las aguas residuales domésticas está formada
por
materias orgánicas, tanto en suspensión como en disolución, que en gran parte
son
de
tipo biodegradable. Por otra parte, las aguas residuales contienen nitrógeno, fósforo,
cloruro
sódico y otras sales minerales disueltas. En algunos núcleos adquiere
importancia
la carga contaminante derivada del lavado de coches.
Las
aguas residuales del lavado de calles arrastran principalmente materias
sólidas
inorgánicos en suspensión, acompañadas de materias orgánicas solubles e
insolubles
y otras sustancias propias de la vida urbana, como compuestos fenólicos y de
plomo
procedente de los escapes de vehículos a motor, insecticidas del drenaje de
jardines,
etc...
Tabla
de los parámetros característicos que se deben considerar como
mínimo
en la estima del tratamiento de vertido.
Parámetro
Valores mínimos
Unidad
Tabla I Tabla II Tabla III
| Ph |
Comprendido entre 5,5 y 9,5 |
| Sólidos en suspensión (mg/l) | 300 150 35 |
| Materias sedimentables (mg/l). | 2 1 0,5 |
| Sólidos gruesos. | Ausentes |
| DBO5 (mg/l). | 300 60 25 |
| DQO (mg/l). | 500 200 125 |
| Temperatura (º C).. | 3º |
| Color. |
Inapreciable en disolución |
| Aluminio (mg/l) | 2 1 1 |
| Arsénico (mg/l) | 1,00 0,5 0,5 |
| Bario (mg/l) | 20 20 20 |
| Boro (mg/l) | 10 5 2 |
| Cadmio (mg/l) | 0,50 0,20 0,10 |
| Cromo III (mg/l) | 4 3 2 |
| Cromo VI (mg/l). | 0,50 0,20 0,20 |
| Hierro (mg/l) | 10 3 2 |
| Manganeso (mg/l) | 10 3 2 |
| Níquel (mg/l) | 10 3 2 |
| Mercurio (Idem.mg/l). | 0,1 0,05 0,05 |
| Plomo (mg/l). | 0,50 0,20 0,20 |
| Selenio (mg/l) | 0,10 0,03 0,03 |
| Estaño (mg/l) | 10 10 10 |
| Cobre (mg/l). | 10 0,50 0,20 |
| Cinc (mg/l) | 20 10 3 |
| Tóxicos metálicos. | 3 3 3 |
| Cianuros (mg/l) | 1,00 0,50 0,50 |
| Cloruros (mg/l) | 2000 2000 2000 |
| Sulfuros (mg/l). | 2 1 1 |
| Sulfitos (mg/l). | 2 1 1 |
| Sulfatos (mg/l) | 2000 2000 2000 |
| Fluoruros (mg/l) | 12 8 6 |
| Fosfato total (mg/l) | 20 20 10 |
| Idem |
0,5 0,5 0,5 |
| Amoniaco (mg/l) | 50 50 15 |
| Nitrógeno nítrico (mg/l). | 20 10 10 |
| Aceites y grasas (mg/l). | 40 25 20 |
| Fenoles (mg/l) | 1 0,5 0,5 |
| Aldeídos (mg/l) | 2 1 1 |
| Detergentes (mg/l) | 6 3 2 |
| Pesticidas (mg/l) | 0,05 0,05 0,05 |
Nota
general: Cuando el caudal vertido es superior a la
décima parte de caudal mínimo
circulante
por el cauce receptor, las cifras de la tabla I podrán reducirse en lo
necesario,
en
cada caso concreto para adecuar la calidad de las aguas a los usos reales o
previsibles
de
la corriente de la zona afectada por el vertido.
Si
un determinado parámetro tuviese definidos sus objetivos de calidad en el medio
receptor,
se admitirá que en el condicionado de las autorizaciones de vertido pueda
superarse
el límite fijado en la tabla I para tal parámetro, siempre que la dilución
normal
del
efluente permita el cumplimiento de dichos objetivos de calidad.
La
temperatura de las aguas residuales varía entre 10 y 20º C siendo 15º un
valor
Además
de las cargas contaminantes en materias en suspensión y materia
orgánica,
las aguas residuales contienen otros muchos compuestos, como nutrientes
(nitrógeno
y fósforo), cloruros, detergentes, etc... Como valores orientativos de la carga
por
habitantes que se vierte por día se dan los siguientes valores:
·
Nitrógeno amoniacal (N2).......................................3
a 10 gr/hab/día.
·
Nitrógeno total (N2)...............................................6,5
a 13 gr/hab/día.
·
Fósforo
(PO4).......................................................4 a 8 gr/hab/día.
·
Detergentes..........................................................7
a 12 gr/hab/día.
·
Cloruros................................................................5
a 10 gr/hab/día.
CARACTERÍSTICAS
BIOLÓGICAS.
En
las aguas van numerosos microorganismos, unos patógenos y otros no.
Entre
los primeros cabe destacar los virus de la hepatitis. El tracto intestinal del
hombre
contiene
numerosas bacterias conocidas con el nombre de organismos coliformes. Cada
individuo
evacua de 100.000 a 400.000 millones de organismos califormes por día.
Estos
organismos no son dañinos, si bien, se utilizan como indicadores de si el agua
de
abastecimiento
está contaminada, debido a que su presencia significa la posibilidad de
que
existan gérmenes patógenos de más difícil detección.
DEPURACIÓN
BIOLÓGICA
El
proceso biológico consiste, en la utilización de unas sustancias orgánicas,
elementos
nutritivos y oxígeno, para originar energía vital y materia viva, es decir,
nuevos
microorganismos que crecen y se multiplican.
Es
necesario introducir O2, indispensable
fuente energética para el
metabolismo
de los microorganismos aerobios, para lograr una depuración rápida y
evitar
reacciones anaerobias.
Para
las reacciones químicas de la materia orgánica y la respiración de los
microorganismos
en el proceso biológico se precisa la introducción de oxígeno
dependiendo
de:
a)
La DBO5 del agua que se introduce.
b)
La cantidad de sólidos que hay en el tanque, es decir, el aire necesario para
mantener
activos los lodos, la respiración endógena de los microorganismos.
El
crecimiento bacteriano depende de la concentración del substrato, de los
nutrientes
y de la temperatura.
El
tiempo de aireación, es el tiempo real, durante el cual se incorpora oxígeno y
se
produce la depuración.
La
temperatura del agua determinada el porcentaje de saturación en O2
del agua,
incluyendo
sobre la posibilidad de disolución del oxígeno en el agua y velocidad el
desarrollo
de bacterias.
Así,
a mayor temperatura, mayor multiplicación, pero el oxígeno disuelto es
menor,
luego exige mayor aireación.
La
disminución de la eficiencia de una depuradora puede deberse a causas como:
·
- Reducción de la temperatura de las
aguas residuales por debajo de
10º
C, tendrá como consecuencia la reducción de la actividad
biológica
y el descenso, por tanto de sus poder de biodegradación.
·
Variación notable del caudal.
·
Variación notable de la carga orgánica.
·
Alteraciones del Ph. El agua
residual tiene un Ph normal entre 6,5
y
8,5. Cuando se quiere lograr una buena nitrificación, el Ph y la
alcalinidad
son parámetros muy cítricos.
A
continuación, pasamos a describir los distintos sistemas de depuración
biológica
por fangos activos Oxidación Total..
1)
Estaciones depuradoras prefabricadas.
Las
estaciones depuradoras prefabricadas tienen por
objeto
la depuración de las aguas residuales de naturaleza urbana que representa la
solución
ideal para resolver el vertido de esta agua a cauce público o a su
aprovechamiento
posterior.
Está
compuesto por un tanque tipo Campsa, fabricado bajo las normas para
depósitos
enterrados, cuyas principales características y ventajas son:
Puede
ser fabricada en chapa de acero ensamblado o en poliéster
recubiertas
con fibra vidrio.
No
ocupan espacio, por estar completamente enterradas.
Instalación
simple, rápida y económica frente a las soluciones
convencionales.
No
necesitan obra civil, ya que pueden llevar integrado dentro del
mismo
módulo, la arqueta de desbaste, caseta de maquinaria y
arqueta
de cloración, quedando visible únicamente las tapas de
registro.
Su
funcionamiento es completamente automático.
La
línea de tratamiento propuesto consiste en:
En
primer lugar el agua atravesará un reja de desbaste (manual o automática)
donde
quedarán retenidos todos los sólidos que dificultarán el correcto
funcionamiento
de
las etapas posteriores.
A
continuación, pasará al módulo OXIPAC – BIOSISTEMAS donde el agua
procedente
del desbaste penetra a la cámara de aireación, en su interior mediante el
suministro
de oxígeno y la recirculación de fangos activo, se consigue la creación de un
ambiente
idóneo para el desarrollo de las colinas bacterianas aerobias responsables de
la
depuración.
El
suministro de oxígeno se produce automáticamente mediante un grupo
electrosoplante
de funcionamiento programable, pudiéndose prolongar la aireación, bien
durante
toda la jornada o parte de ella, según el número de horas requerido para
oxidar
la
carga contaminante entrante.
El
tanque OXIPAC – BIOSISTEMAS
lleva dos diferentes dispositivos de
aireación
incorporados en el tanque.
El
agua ya tratada biológicamente y mezclada con el fango activo, pasa a la zona
de
decantación donde se consigue la completa separación del agua depurada y del
fango.
De esta forma, el agua clarificada asciende lentamente hacia la superficie del
decantador
para posteriormente introducirse en la arqueta de cloración a través de un
vertedero
dentado tipo Thompson. Mientras tanto los lodos se van depositando en el
fondo
del decantador.
Al
final de mantener la relación óptima entre la cantidad de materia orgánica
entrante
y la masa de microorganismos es necesario recircular cierta cantidad de fangos
del
decantador a la cámara de aireación.
Esta
recirculación se realiza a través de una válvula “air-lift” aprovechando
parte
del
aire, procedente del grupo electrosoplante.
Por
último, el agua tratada atraviesa un laberinto o arqueta quebrada donde se
pone
en contacto con una solución de hipoclorito sódico, a través de una bomba
dosificadora,
eliminando los microorganismos patógenos causantes de enfermedades.
2)
Estaciones depuradoras de obra civil.
Desde
el punto de vista de funcionamiento, en el tratamiento biológico de aguas
residuales
el proceso de fangos activados, el residuo orgánico se introduce en un reactor
donde
se mantiene un cultivo bacteriano aerobio en suspensión.
El
ambiente aerobio en el reactor se consigue mediante el uso de difusores o
aireadores
mecánicos, que a su vez sirven para mantener el líquido mezcla en un
régimen
de mezcla completo. Tras una periodo determinado de tiempo, tienen lugar la
absorción
de la mayor parte de la materia orgánica por la biomasa y una segunda fase de
mayor
duración en la que tiene lugar la oxidación y asimilación de la materia orgánica
absorbida
en la fase anterior.
Basándose
en lo anteriormente citado, el efluente se mezcla con el lodo activo
recirculado
y aireado en el tanque durante un tiempo, pasando a continuación a
decantación
secundaria, donde se separa el agua tratada.
Posteriormente,
esta agua pasará a una balsa de cloración para desinfección de
las
aguas residuales.
·
AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES.
Se
denominan líquidos residuales aquellos que derivan de la fabricación
propiamente
dicha de productos, siendo principalmente disoluciones de productos
Por
su carácter, los vertidos industriales se pueden dividir en continuos y
discontinuos.
Los continuos provienen de procesos en los que existen una entrada y una
salida
continua de aguas, como son los procesos de transporte, lavado, refrigeración,
etc...
Los discontinuos, son normalmente los más polucionados y proceden de
operaciones
intermitentes como baños de curtidos, leías negras, emulsiones, etc...
Según
su naturaleza, estos compuestos se pueden clasificar en conservativos y
no
conservativos. Los primeros son aquellos cuya concentración en las aguas de río
dependen
exactamente de 1 ley de la dilución del caudal del vertido al del río; estos
compuestos
son estables, en general de carácter orgánico, tales como los cloruros,
sulfatos
y otros. Los segundos son todos los demás compuestos física, química o
biológica,
de forma que el contenido en el río no está directamente ligado al del
vertido.
Así
son el amonio, los sulfuros genoles, la materia orgánica, etc..., pudiendo
incluirse
también
en este grupo el hierro y otros metales que puedan precipitarse fácilmente en
las
aguas del río por una ligera variación de PH.
A
continuación, señalamos como orientación los valores más frecuentes para
algunas
industrias:
Temperatura
40 grados centígrados.
Ph
6 – 9 unidades.
Sólidos
en suspensión 1000 mg/l.
Aceites
y grasas. 100 mg/l.
DBO5
1000 mg/l.
DQO
1750 mg/l.
Aluminio.
20 mg/l.
Arsénico.
1 mg/l.
Boro.
3 mg/l.
Cadmio.
0,5 mg/l.
Cobre.
3 mg/l.
Cromo
total. 5 mg/l.
Cromo
hexavalente. 5 mg/l.
Cianuros.
5 mg/l.
Estaño.
2 mg/l.
Fenoles
totales. 2 mg/l.
Fluoruros.
15 mg/l.
Hierro.
10 mg/l.
Manganeso.
2 mg/l.
Mercurio.
0,1 mg/l.
Níquel.
5 mg/l.
Plata.
0,1 mg/l.
Plomo.
1 mg/l.
Selenio.
1 mg/l.
Sulfuros.
5 mg/l.
Zinc
5 mg/l.
Por
tanto, cualquier vertido industrial que tuviera una cantidad superior a los
reseñados
anteriormente,
NECESITARÁ INEXCUSABLEMENTE UNA
DEPURACIÓN
PREVIA DE SUS AGUAS RESIDUALES ANTES DE ACCEDER A
LAS
PLANTAS DEPURADORAS QUE SE PROYECTAN.
Las
aguas residuales industriales contienen una gran variedad de contaminantes
que
exigen pretratamientos específicos para su corrección:
-
Neutralización.
-
Floculación química.
-
Precipitación de sales insolubles.
-
Sedimentación – Flotación.
-
Oxidación de sales y reducción de sales.
-
Desgasificación.
-
Desmineralización.
-
Osmosis inversa y ultrafiltración.
-
Stripping.
TEMA
II.- SISTEMAS CONVENCIONALES DE DEPURACIÓN.
P
R E T R A T A M I E N T O
1º)
OBJETO
Las
aguas brutas antes de su tratamiento, propiamente dicho, se someten
generalmente
a un pretratamiento, que comprende una serie de operaciones físicas y
mecánicas,
que tienen por objeto separar del agua residual la mayor cantidad posible de
materias
que por su naturaleza o tamaño, crearían problemas en los tratamientos
posteriores.
Es
indispensable dar a los pretratamientos la importancia que tienen cuidando su
diseño
y su explotación, ya que cualquier defecto, puede repercutir negativamente en
el
resto
de las instalaciones, produciéndose obstrucciones de tuberías y bombas,
desgastes
de
equipos, formación de costas y depósitos de arenas en digestores anaerobios,
etc...
Mediante
las operaciones de pretratamiento, se elimina la parte de
contaminación
más visible y molesta, desde el punto de vista de explotación (sólidos de
grandes
y medianas dimensiones, arenas, grasas, etc...) en forma de volumen
generalmente
moderado que puedan almacenarse y manipularse sin problemas.
2º)
EQUIPOS DE TRATAMIENTO
Las
operaciones de pretratamiento que se incluyen en una E.D.A.R. depende de
la
calidad del agua bruta a tratar (presencia en mayor o menor cantidad de sólidos,
arenas,
grasas, aceitas, etc...) del tipo de tratamiento posterior a la E.D.A.R., del
sistema
de
tratamiento de fangos empleado, de la importancia de la instalación, etc...
Las
operaciones pueden encuadrarse en las siguientes:
·
Desbaste
-
Rejas de limpieza manual.
-
Rejas de limpieza automática.
·
Desarenado
·
Tamizado
·
Tanque de pretratamiento.
·
Desengrasador.
-
Desengrasador manual.
-
Desengrasador mecanizado.
·
Decantador – primario, tanque de
sedimentación o tanque de
·
Medidor de caudal.
·
Arquetas prefabricadas.
·
Pozo y equipo de bombeo.
·
Arqueta de toma de muestras.
·
Depósito acumulador de fangos.
-
Depósito de acumulación de fangos
-
Depósito de acumulación de fangos
·
Cámaras anóxicas.
·
Depósito – mezcla para
precipitación química.
A)
DESBASTE
Su
objetivo es eliminar del agua residual los sólidos de mayor tamaño, para
proteger
a la depuradora de los grandes objetos capaces de provocar obstrucciones en la
instalación,
así como separar y evacuar fácilmente las materias voluminosas arrastradas
por
el agua bruta, que podrían disminuir la eficacia de los tratamientos
siguientes, o
complicar
la realización de los mismos.
Por
el método de limpieza de las rejas, tanto de gruesos como de fijos, pueden
a)
Rejas de limpieza manual.
El
objetivo del tratamiento de desbaste consiste en separar del efluente bruto
todos
los sólidos gruesos cuyos diámetro sean superiores a 15 – 30 mm. (trapos,
maderas,
plásticos, etc...) y que hayan podido introducirse en la red de
Periódicamente
y de una forma manual se realiza la limpieza de dicha cesta a fin
b)
Rejas de limpieza automática.
Reja
de accionamiento mecánico accionada por un motorreductor de 0,5 Kw y
una
relación de engranajes que la hace girar a unas 4 ó 5 r.p.m.
Consta
de motorreductor, piñones, limitador de par y final de carrera para
posicionamiento
del peine limitador de par, cuya misión es evitar posibles atascos y sus
consecuentes
averías.
Los
sólidos al ser rascados con el cepillo caen a una cesta de acero galvanizado,
con
sus extremos perforados, para que el agua que llevan los sólidos escurra al
canal de
desbaste.
Dicho
equipo puede ser construido mediante dos procedimientos:
b.1.)
Reja de desbaste automática circular.
b.2.)
Reja de desbaste automática vertical.
B)
DESARENADO
El
desarenado tiene por objeto el eliminar las materias pesadas en granulometría
superior
a 200 micras, con el fin de evitar que se produzcan sedimentos en los canales y
conducciones,
para proteger las bombas y otros aparatos contra la abrasión, y para evitar
sobrecargas
en las fases de tratamiento siguientes.
Si
bien, esta operación está pasada para eliminar “arenas” (incluyendo dentro
de
esta
denominación las gravas y partículas minerales), también se eliminen otros
elementos
de origen orgánica, no putrescible, tales como granos de café, semillas,
huesos,
cáscaras de fruta y de huevos, etc...
La
retirada de estos sólidos se realiza en depósitos, donde se remansa el agua y
se
reduce su velocidad, aumentando la sección de paso. Las partículas en suspensión,
debido
al mayor peso, se depositan en el fondo del depósito denominado desarenador.
La
entrada de arena en los elementos de los tratamientos primarios y
secundarios,
perturbaría su funcionamiento, entre otras, por las siguientes razones:
·
Por un aumento de densidad del
fango lo que dificulta su
separación
de las paredes y el fondo de los depósitos, así como de
las
conducciones.
·
Por aumento del riesgo de
atascamientos por acumulaciones en
canales
y tuberías, sobre todo en los cambios de dirección.
El
tipo más corriente es el desarenador de flujo horizontal construido por un
ensanchamiento
en la sección del canal de pretratamiento, de forma que se reduzca la
velocidad
de la corriente a valores inferiores a los 20 – 30 cm/s.
C)
TAMIZADO
El
tamizado consiste en una filtración sobre soporte delgado, que se utiliza en
numerosos
campos del tratamiento de agua residual. Según las dimensiones de los
orificios
de paso del soporte, se distinguen dos variantes.
·
Macrotamizado (sobre chapa
perforada o enrejado metálico con
paso
superior a 0,3 mm). Se utilizan para retener materias en
suspensión,
flotantes o semiflotantes, residuos vegetales o
animales,
ramas, etc..., de tamaño comprendido entre 0,2 mm., y
·
Microtamizado (sobre tela metálica
o plástica de malla inferior a
100
micras). Se utiliza para eliminar materias en suspensión muy
pequeñas
contenidas en agua de abastecimiento (placton) o en
aguas
residuales petratadas.
Los
tamices están construidos en acero inoxidable.
D)
TANQUE DE PRETRATAMIENTO
Cuando
es necesario debido a la gran cantidad de sólidos que se encuentran en el
efluente,
se deberá instalar un tanque de pretratamiento, que consta de tres
compartimentos.
La
depuración primaria forma parte de un proceso con otras operaciones y
procesos
unitarios, para alcanzar los resultados previstos con el mejor rendimiento
económico
de todo el sistema. Se instala antes del proceso biológico.
Los
compartimentos son los siguientes:
-
Desbastado.
-
Desarenado.
-
Desengrasador.
DESBASTADO
El
efluente procedente de la red separativa de saneamiento atraviesa una cesta de
desbaste,
situada en el interior del módulo.
El
objetivo del tratamiento de desbaste consiste en separar del efluente bruto
todos
los sólidos gruesos cuyos diámetros sean superiores a 25-30 mm. (trapos,
maderas,
plásticos, etc...) y que hayan podido introducirse en la red de saneamiento.
Periódicamente
y de forma manual, se realizar la limpieza de dicha cesta para
evitar
obturaciones.
El
tratamiento de desbaste tiene gran importancia pues los sólidos voluminosos
arrastrados
por el agua residual podrían causar considerables problemas en las
siguientes
fases.
DESARENADO
Y DESENGRASADO
La
reducción de la velocidad de corriente por debajo de un determinado valor
(función
de la eficacia deseada en la decantación), es el funcionamiento de la
eliminación
de un 50 a 60% de las materias en suspensión en el efluente. Al depositarse
estas
partículas de fango, arrastran en su caída una cierta cantidad de bacterias,
con lo
que
se alcanza también, en este tipo de tratamiento una reducción de la DBO5 entre
un
40
a 50%, las grasas entrantes quedarán en la superficie, quedando retenidas en
alguno
de
los compartimentos, reduciéndose entre un 20 y 25%, provocándose además una
cierta
depuración biológica.
Sirven
como tanques de pretratamiento todos los depósitos que sean atravesados
con
velocidad, suficientemente lenta y de forma adecuada por el agua a depurar. La
exigencia,
sin embargo, de separar fácil y rápidamente las partículas sedimentadas de
las
aguas clarificadas han conducido a ciertas formas especiales.
Se
puede comprender que es muy difícil determinar, teórica o empíricamente,
una
fórmula, que sea aplicable al proceso real de decantación en las aguas
residuales,
debido
a la gran variedad de condiciones que se registren durante el proceso de
sedimentación.
Entre estas condiciones figuran como determinantes:
-
Tamaño de partículas, peso específico de las partículas,
concentración
de sólidos en suspensión, temperatura, tiempo de
retención,
velocidad ascensional, velocidad de flujo, acción del
viento
sobre la superficie del líquido, fuerzas biológicas y
eléctricas
y corto-circuitos hidráulicos.
Su
función básica es reducir la carga contaminante, mejorando el rendimiento y
las
condiciones de funcionamiento de los procesos posteriores.
Por
lo tanto, con todo lo anteriormente comentado se ha decidido el instalar un
tanque
de pretatamiento construido en chapa de acero, el cual interiormente ha sido
dividido
en tres zonas a partes iguales, para que el agua, la grasa y el fango vaya
pasando
de una zona a otra a través de un deflector, cuya finalidad será la de reducir
la
velocidad
del agua y ampliar el tiempo de retención para decantar los sólidos; se espera
un
resultado de un 40% en la DBO5, un 60% de los sólidos en suspensión y un 20%
de
E)
DESENGRASADOR
A
continuación y para la separación de las grasas y aceites domésticos que se
verterán,
se instalará una cámara separadora de grasas.
Las
grasas han creado muchos problemas en la técnica de la depuración de las
aguas
residuales, especialmente en los elementos y procesos siguientes:
-
En rejillas finas causan obstrucciones que aumentan los gastos
-
En la depuración por el sistema de fangos activados dificultan
la
correcta aireación disminuyendo el coeficiente de
transferencia
al 55’70% al subir las grasas de 0 a 70 mg/l y
participan
en la producción del fenómeno de “bulking”
-
Perturban el proceso de digestión de lodos.
-
La D.Q.O. se incrementa en un 20 a 30% por las grasas
Las
cantidades de grasas incorporadas en las aguas residuales son muy variables,
pero,
para aguas urbanas, pueden considerarse unas cifras de 24 g por habitantes y dia,
o
bien
el 28% de los sólidos en suspensión.
La
solución para evitar la existencia de grasas en el alcantarillado sería la
instalación
de cámaras de desengrasado en todos los establecimientos donde se
produzcan.
Uno
de los tipos mas empleados son de planta circular o cuadrada. En ella, al
reducirse
la velocidad, quedan en la superficie del tanque los aceites y las grasas.
Con
este aparato se eliminan de 50 al 70% de grasas y materias en suspensión.
La
capa superficial de grasas contiene 4 a 6% de grasa y 80 a 85% de agua. Los
fangos
recogidos
tienen una proporción de agua del 90%.
La
introducción del agua bruta ligeramente por debajo de la superficie del
liquido
produce turbulencia y agitación superficial que facilita la coagulación de las
grasas
en forma de grumos que por ser sólidos de baja densidad flotan fácilmente a la
superficie.
En
caso de verterse grasas industriales o minerales, se debería de instalar
un
separador de hidrocarburos.
a)
Desengrasador manual.
b)
Desengrasador mecanizado.
F)
DECANTADOR – PRIMARIO, TANQUE DE SEDIMENTACIÓN U
Cuando
es necesario debido a la gran cantidad de sólidos que se encuentran en el
efluente,
se deberá instalar un tanque de sedimentación o decantador – primario.
La
depuración primaria forma parte de un proceso con otras operaciones y
procesos
unitarios, para alcanzar los resultados previstos con el mejor rendimiento
económico
de todo el sistema. Se instala antes del proceso biológico.
La
mayor parte de las sustancias en suspensión y disolución en las aguas
residuales
no pueden retenerse, por razón de su finura o densidad, en las rejillas,
desarenadores
y cámara de grasas, ni tampoco pueden separarse mediante flotación por
ser
más pesadas que el agua.
La
reducción de la velocidad de corriente por debajo de un determinado valor
(función
de la eficacia deseada en la decantación), es el funcionamiento de la
eliminación
de un 50 a 60% de las materias en suspensión en el efluente. Al depositarse
estas
partículas de fango, arrastran en su caída una cierta cantidad de bacterias,
con lo
que
se alcanza también, en este tipo de tratamiento una reducción de la DBO5 entre
un
40
a 50%, las grasas entrantes quedarán en la superficie, quedando retenidas en
alguno
de
los compartimentos, reduciéndose entre un 20 y 25%, provocándose además una
cierta
depuración biológica.
Sirven
como decantadores todos los depósitos que sean atravesados con
velocidad,
suficientemente lenta y de forma adecuada por el agua a depurar. La
exigencia,
sin embargo, de separar fácil y rápidamente las partículas sedimentadas de
las
aguas clarificadas han conducido a ciertas formas especiales.
Se
puede comprender que es muy difícil determinar, teórica o empíricamente,
una
fórmula, que sea aplicable al proceso real de decantación en las aguas
residuales,
debido
a la gran variedad de condiciones que se registren durante el proceso de
sedimentación.
Entre estas condiciones figuran como determinantes:
-
Tamaño de partículas, peso específico de las partículas,
concentración
de sólidos en suspensión, temperatura, tiempo de
retención,
velocidad ascensional, velocidad de flujo, acción del
viento
sobre la superficie del líquido, fuerzas biológicas y
Su
función básica es reducir la carga contaminante, mejorando el rendimiento y
las
condiciones de funcionamiento de los procesos posteriores.
Ha
sido dividido en tres zonas a partes iguales, para que el agua, la grasa y el
fango
vaya pasando de una zona a otra a través de un deflector, cuya finalidad será
la de
reducir
la velocidad del agua y ampliar el tiempo de retención para decantar los sólidos;
se
espera un resultado de un 40% en la DBO5, un 60% de los sólidos en suspensión
y
un
20% de grasas.
G)
MEDIDOR DE CAUDAL
El
medidor de caudal tipo Parshall prefabricado marca OXIPAC –
con rango de medida suficiente para valores máximos de caudal del
tratamiento
de las aguas residuales. Estará graduado para poder realizar conversiones en
función
de la altura de la lámina de agua.
H)
ARQUETAS PREFABRICADAS
Nuestra
empresa realiza la fabricación de las arquetas en prefabricado, las cuales
estarán
construidas en chapa de acero galvanizado y evitan al cliente el tener que
realizarlas
de obra civil. Algunas de las arquetas que fabricamos son las siguientes:
-
Arqueta de desbaste.
-
Arqueta para alojar canal medidor.
-
Arqueta de reparto.
-
Arqueta de cloración.
I)
POZO Y EQUIPO DE BOMBEO
La
necesidad de bombeo del agua viene dada por las condiciones topográficas y
por
transportar las aguas residuales de un punto a otro, entre los que no existe la
necesaria
diferencia de cotas para que pueda realizarse el vertido por gravedad.
El
pozo de bombeo marca OXIPAC – BIOSISTEMAS tiene como función la
impulsión
de las aguas en algunos de los siguientes casos:
1)
Incorporación de aguas residuales de un punto bajo al colector.
2)
Entre tramos de las alcantarillas, colectores o emisores.
3)
En la entrada de la estación depuradora.
4)
En desagüe de la estación depuradora hacia el cauce receptor.
El
equipo de bombeo en su sentido más general está formado por los siguientes
elementos,
que deberán definirse y justificarse en el estudio:
1)
Cámara de toma reguladora de la aspiración.
2)
Conductores de aspiración.
3)
Edificio destinado a proteger las bombas.
4)
Bombas
5)
Impulsión.
Es
deseable conocer la curva diaria de evolución de vertidos, con objeto de
poder
diseñar correctamente el grupo de bombas necesario. Así se podrá prever, para
cada
escalón de caudal. El número de bombas que entrará en funcionamiento.
Si
no se conoce dicha curva, como mínimo deberán conocerse los caudales
mínimos,
medio, punta y máximo de lluvia.
Deben
determinarse, además de la altura geométrica, las pérdidas de carga
producidas
en las conducciones para obtener la altura manométrica del bombeo.
En
el impulso de la bomba se montan dispositivos de recirculación para permitir
el
retorno de una parte del canal al pozo de aspiración a fin de crear una acción
de
mezcla
que evita la formación de depósitos y atascos.
El
funcionamiento de las bombas (arranque y parada) es completamente
automática
mandada por boyas de nivel, con funcionamiento alternativo, se intenta que
el
agua que entre al decantador primario o tanque de sedimentación, entre
dosificado en
pequeñas
dosis, repartido en 24 horas, para evitar avalanchas de agua que aceleren el
proceso
de retención y la velocidad del agua.
J)
ARQUETA DE TOMA DE MUESTRAS
La
arqueta de toma de muestras marca OXIPAC – BIOSISTEMAS, tiene como
misión
la recogida del agua depurada y para poder tomar muestras de dicha agua
residual
ya depurada.
K)
DEPÓSITO ACUMULADOR DE FANGOS
El
depósito para acumulación de fangos marca OXIPAC – BIOSISTEMAS,
tiene
como finalidad que los fangos producidos en la zona de decantación de la estación
depuradora,
se recircularán en parte a la zona de aireación para mantener un nivel
adecuado
de flora bacteriana y ahora la otra parte se bombeará mediante una bomba al
depósito
para el almacenamiento de fangos, para su posterior deshidratación.
Para
la elevación de los fangos en exceso hasta dicho depósito de
almacenamiento
de fangos se ha incluido una bomba centrífuga instalada en el fondo
del
decantador y con una tubería directamente a la parte superior del depósito,
comandada
por un temporizador con dos relojes que determinen el tiempo de parada y
de
funcionamiento.
Los
fangos estabilizados se sedimentarán en el fondo de dicho depósito y serán
purgados
desde el fondo, mientras que el agua sobrenadante es recogida en su parte
superior
para ser devuelto por gravedad a cabeza de la depuradora.
Se
instalará un depósito acumulador de fangos con un capacidad adecuada para
un
mes aproximadamente.
Se
ofrecen dos variantes en la construcción de los depósitos de acumulación de
a)
Depósito de acumulación de fangos en horizontal.
b)
Depósito de acumulación de fangos en vertical.
L)
CÁMARAS ANÓXICAS
La
cámara anóxica tiene como función la eliminación de nitrógeno, la cual se
basa
en dos procesos combinados de nitrificación y desnitrificación que con llevan
una
producción
de fangos en forma de biomasa fácilmente decantable. En la siguiente tabla
se
muestran las reacciones que describen los procesos de eliminación del nitrógeno
de
las
aguas residuales urbanas.
El
nitrógeno y el fósforo son esenciales para todos los organismos vivos, son
parte
fundamental de las moléculas como proteínas y ácidos nucleicos y nutrientes
indispensables
en el crecimiento de organismos fotosintéticos.
En
la química del agua, los compuestos del nitrógeno y del fósforo representan
un
papel muy importante puesto que son ellos los verdaderamente responsables del
crecimiento
de los organismos animales y vegetales en el medio acuático. En
condiciones
normales estos compuestos provienen fundamentalmente de la degradación
de
la materia orgánica muerta, pero en condiciones del medio alteradas, los
aportes
adicionales
proceden mayoritariamente de vertidos residuales urbanos y de ciertas
instalaciones
industriales, así como del uso creciente de fertilizantes y pesticidas en la
agricultura.
Por
este motivo, los vertidos de compuestos nitrogenados y fosfatados deben
reducirse
paulatinamente, tanto en industrias como en la agricultura y ganadería. Por
ello,
en las estaciones depuradoras de aguas residuales se contempla eliminar estos
compuestos,
por lo tanto se pretende reducir dichos nutrientes realizando una
desnitrificación
anóxica. Por el cual el nitrógeno se transforma, biológicamente, en
nitrógeno
gas en ausencia de oxígeno.
En
un efluente de aguas residuales urbanas, el nitrógeno se presenta
principalmente
como
nitrógeno orgánico o amoniacal (20% de la DBO5) y, en una proporción muy
inferior,
nitritos y nitratos. En los dos primeros casos, para su eliminación, el nitrógeno
reducido
se convierte en nitrito (nitrificación) y, posteriormente, en nitrato, todo
ello en
presencia
de oxígeno. Posteriormente, mediante una reacción de descomposición
anaerobia
de la materia orgánica (desnitrificación) en la que se toma el oxígeno de los
nitratos,
se produce nitrógeno gas, que es eliminado y, un fango decantable con alta
proporción
de materia orgánica oxidada.
El
proceso de nitrificación se realiza mediante la acción oxidante de las
bacterias
Nitrosomas
y Nitrobácter, que requieren a su vez la presencia en el medio de las
siguientes
condiciones mínimas para su desarrollo; fango con edad superior a 10-12 días
con
cargas másicas bajas, tiempo mínimo de retención en aireación de 6 horas a
caudal
medio
y pH medio o ligeramente básico. Por otro lado, la desnitrificación requiere
la
ausencia
de oxígeno, pH ligeramente básico, tiempo mínimo de retención en
anaerobiosis
y una concentración de carbono orgánico no decantable que asegure una
proporción
aproximada 1:3 sobre el nitrógeno a eliminar. Esta última demanda supone
como
máximo el 40% de la DBO del efluente, por lo que debe asegurarse su presencia
para
poder eliminar la cantidad máxima de nitratos.
-
En las depuradoras se emplean diversos métodos para la
desnitrificación
basados todos ellos en dos procesos; uno
primero
en presencia de oxígeno para la nitrificación y un
segundo
en ausencia de oxígeno para la desnitrificación. La
diferencia
entre los distintos métodos es la construcción de
varios
reactores o uno combinado, con mayor o menor
recirculación
parcial de los nitratos producidos en la fase de
aireación
posterior, etc. variaciones encaminadas a
incrementar
el rendimiento del proceso.
Dentro
de dicha cámara incluiremos un agitador, ya que en recintos de aguas residuales
con
grandes volúmenes de almacenamiento, pueden aparecer sedimentaciones de
sólidos
en las esquinas, al tiempo que los flotantes irán acumulándose en la
superficie
formando
las conocidas “natas”.
Los
agitadores están diseñados con el propósito de provocar el movimiento de líquidos,
promover
la homogenización del contenido, prevenir la sedimentación y, si es
necesario,
poner el líquido en movimiento en una determinada dirección y contrarestar
la
resistencia de fluido del agua residual que está circulando en depósitos
abiertos, fosas
o
canales. Pueden también intensificar los procesos físicos y químicos que
tienen lugar
en
el agua residual, en particular con la dispersión de sólidos y gases. Este
tipo de
agitadores
son utilizados frecuentemente en las plantas de tratamiento para aguas
residuales,
en las cámaras de nitrificación y desnitrificación, en balsas en grandes
volúmenes,
en depósitos tanto rectangulares, circulares u ovalados. Los agitadores
pueden
utilizarse también cuando sea necesaria una fuerte intensidad de mezcla y
velocidad
de flujo. Aparte de mezclar y aparte los residuos, los agitadores destruyen y
elevan
hacia la superficie los sedimentos pesados incluidos los sólidos u otras partículas
en
suspensión.
Previenen
eficientemente la sedimentación así como la formación de capas
superficiales.
Debido a todas estas razones, estos equipos tienen una amplia aplicación
en
los digestores, cámaras de regulación, cámaras de nitrificación y
desnitrificación
donde
suelen aparecer zonas de fangos denominadas como “zonas muertas”, así como
incrementan
la velocidad del vertido residual.
M)
DEPÓSITO – MEZCLA PARA PRECIPITACIÓN QUÍMICA
El
depósito de mezcla tiene como función la eliminación del fósforo.
El
fósforo, que supone el 3 – 6% de la DBO del efluente en una concentración
de
8 – 15 ppm, se encuentra como fósfor orgánico, polifosfato orgánico e inorgánico
y
ortofosfato.
El primero es insoluble y, por degradación biológica, se transforma en
fosfato
soluble en forma de ión ortofosfato (PO43-), y el segundo, se convierte en
ortofosfato
mediante hidrolización en solución acuosa.
La
eliminación del fósforo puede realizarse de dos formas, química y
biológicamente.
En ambos casos, el fósforo insoluble, aproximadamente el 10% del
fósforo
total, es eliminado en la decantación primaria y, posteriormente, en la
secundaria,
se eliminarán los ortofosfatos (15 – 20% del fósforo total) incorporados a
las
células del fango activo.
El
método químico consiste en adicionar sales de hierro, aluminio o calcio con el
objetivo
de obtener fosfato e hidróxidos de fósforo que decantan rápidamente. Por otro
lado,
los métodos biológicos de eliminación de fósforo, que tienden a desplazar a
los
químicos,
se basan en la circulación alternativa de los microorganismos presente a
través
de condiciones aerobias y anaerobias.
En
la descomposición anaerobia de la materia orgánica contenida en las aguas
residuales
urbanas, se producen una serie de ácidos volátiles grasos que son empleados
por
bacterias defosfatantes para transformar los polifosfatos presentes en fosfatos
disueltos.
Posteriormente, en medio aerobio, la materia orgánica se mineraliza y el
fósforo
es reabsorbido por las células en una cantidad considerable mayor que la
liberada
en la zona anaerobia, por lo que el contenido en fósforo de los fangos
decantables
aumenta un 5 – 7%.
En
la práctica, sea cual sea el método empleado en la depuradora de aguas
residuales,
es preciso eliminar tanto los componentes nitrogenados como los fosfatados
para
cumplir con los parámetros de vertido.
Por
lo tanto, en este caso emplearemos a parte de una eliminación
biológica
a través de una decantación primaria, secundaria y oxidación, una
precipitación
química a la salida del vertido depurado, el cual consistirá:
En
la construcción de un depósito fabricado en hormigón, el cual servirá
para
alojar el agua y realizar la precipitación química, mediante una bomba
dosificadora
especial
para productos corrosivos.
TEMA
III.- DEPURACIÓN PRIMARIA
FUNDAMENTO
Y ALCANCE
La
mayor parte de las sustancias en suspensión y disolución en las aguas
residuales
no pueden retenerse, por razón de su finura o densidad, en las rejillas,
desarenados
y cámaras de grasas, ni tampoco pueden separarse mediante flotación por
ser
más pesadas que el agua.
La
reducción de la velocidad de corriente por debajo de un determinado valor
(función
de la eficacia deseada en la decantación) es el fundamento de la eliminación
de
50
a 60 por 100 de las materias en suspensión en el afluente. Al depositarse estas
partículas
de fango, arrastran en su caudal una cierta cantidad de bacterias, con lo que se
alcanza
también, en este tipo de tratamiento una reducción de la DBO y una cierta
depuración
biológica.
Sirven
como decantadores todos los depósitos que sean atravesados con
velocidad
suficiente lenta y de forma adecuada por el agua a depurar. La exigencia, sin
embargo,
de separar fácil y rápidamente las partículas sedimentadas de las aguas
clarificadas
ha conducido a ciertas formas especiales.
1º)
DECANTADOR – DIGESTOR
Los
decantadores – digestores marca OXIPAC – BIOSISTEMAS aportan una
solución
moderna y simple a los problemas del tratamiento de las aguas residuales
urbanas.
Una
gama completa de aparatos permiten realizar instalaciones de pequeña o
mediana
importancia (5 a 300 usuarios) distribuidos en pequeñas comunidades rurales,
campamentos
militares, fábricas, campamentos de vacaciones y camping.
Las
necesidades en el efluente puede exigir un tratamiento secundario por lecho
bacteriológico,
filtro de arena, vertido subterráneo o cloración.
·
Descripción del aparato.
Una
característica muy interesante del decantador – digestor marca OXIPAC –
BIOSISTEMAS,
es que durante el tratamiento de depuración se produce una
separación
rigurosa entre los lodos en proceso de digestión y las aguas residuales
entrantes.
Estos implica que las aguas residuales desprovistas de las materias flotantes y
en
suspensión, abandonan el aparato sin que se haya producido ninguna descomposición
pútrida
en su sena, con la consiguiente ausencia de olores pestilentes.
Dicho
decantador posee dos compartimentos:
a)
Compartimento de decantación y eliminación de flotantes.
b)
Compartimento de digestión.
El
compartimento de la decantación, está situado en la parte superior del aparato
y
realiza la doble función de sedimentación de la materia de suspensión y
eliminación
de
aceites, grasas y demás materias flotantes.
Esta
es la zona que se conecta a las tuberías de entrada y salida con lo que el
aparato
está listo para funcionar.
El
agua atraviesa lentamente este compartimento superior, abandonando sus
partículas
en suspensión que se deslizan sobre la falda troncocónica de separación
interior
y pasan al compartimento inferior a través de una hendidura especialmente
diseñada
a este efecto.
Un
deflector impide la subida de los gases y espumas producidos en el
compartimento
inferior de la digestión, evitándose de esta forma, fermentaciones en la
parte
superior del aparato con sus correspondientes emanaciones malolientes.
Todas
las aguas residuales de origen doméstico (W.C., cocinas, duchas, etc...) se
pueden
tratar conjuntamente en estos aparatos sin necesidad de separarlos previamente
con
la consiguiente reducción de la longitud de los colectores.
El
compartimento de digestión, como ya se vio anteriormente, las partículas en
suspensión
que arrastra el agua residual sedimentan y depositan en el compartimento de
digestión,
situado en el fondo del aparato.
Estos
fangos acumulados son diferidos (biodegradables) por bacterias
anaerobias,
es decir, bacterias que sintetizan la materia orgánica del agua residual, en
ausencia
de oxígeno molecular disuelto. Esta mineralización de los fangos se efectúa
con
un desprendimiento de gases, principalmente metano y anhídrido carbónico, por
lo
que
se necesita una breve ventilación.
El
tabique deflector de separación entre la zona de decantación y digestión
elimina
todo contacto entre el agua en curso de tratamiento y los fangos en proceso de
digestión.
La
mineralización completa de los fangos tarda aproximadamente tres meses,
tras
los cuales pueden ser extraídos. Esta extracción se realiza a través de dos
perforaciones
que llevan acopladas un tramo de tubería y que se encuentra en la tapa
superior
del aparato, diametralmente opuesta y cerca del perímetro exterior. Para esta
extracción
puede utilizarse cualquier sistema de succión, como por ejemplo, camiones –
cisternas
preparados al efecto.
Cuando
la pendiente del terreno lo permite, es posible adaptar una compuesta
lateral
( o bien una válvula de compuerta) y entonces la extracción se efectúa
directamente
por presión hidrostática. El volumen del compartimento de digestión está
calculado
para permitir el almacenamiento de los fangos digeridos durante
aproximadamente
un año.
Estos
fangos extraídos están mineralizados por lo que son inodoros, y estables,
pudiendo
utilizarse inmediatamente como abono, o una vez secos como mantillo, o bien
depositarse
en vertedero.
La
reducción de la materia orgánica se efectúa por los miles de microorganismos
que
en colonias “recubren” la masa filtrante, la eliminación es rápida y los
compuestos
del
nitrógeno pasan a nitratos.
La
nitrificación se regula con la carga, pudiendo proyectar los filtros de forma
que
el contenido en nitritos no supere el 80%.
El
efluente no es cristalino, tiene un color oscuro, pero está en condiciones de
vertido.
Cuando sea necesario un efluente cloro se instalará un decantador secundario a
la
salida del filtro biológico.
En
combinación con el decantador – digestor primario se puede llegar al 70% en
reducción
de la DBO5 y de materias en suspensión. El consumo de energía es nulo, el
mantenimiento
se reduce a la extracción anual de lodos del digestor.
Los
dos elementos son prefabricados, simples y fáciles de instalar.
La
producción de fangos es inferior a cualquier otro sistema de depuración, se
produce
desprendimientos de fases en la fase anaerobia, por lo que la ubicación del
sistema
deberá hayarse de las zonas habilitadas. El volumen ocupado por la instalación
es
ligeramente inferior a otros sistemas y los costes de la obra civil
sensiblemente
inferiores.
2º)
FILTRO BIOLÓGICO
Los
filtros biológicos marca OXIPAC – BIOSISTEMAS, son una unidad
compacta
y representan una solución rápida y económica en la depuración de pequeñas
colectividades.
La
gama de aparatos comprenden poblaciones de 10 a 300 usuarios, y se instalan
como
tratamiento secundario precedidos por decantadores – digestores o fosas sépticas.
También
se utilizan como tratamiento terciario en instalaciones de fangos activados o
similares.
D E S C R I P C I Ó N
El
filtro biológico marca OXIPAC – BIOSISTEMAS es un tratamiento
biológico
de gran rendimiento, consiguiendo reducciones de la materia orgánica
superiores
al 70% y de materias en suspensión en un orden semejante.
Tiene
forma cilíndrica y funciona alternativamente, primero para el agua
residual
y luego en sentido inverso para el aire. El espesor de la capa filtrante será
de
1,80
m., estando construida con grava de granulometría de 4 a 8 cm. Tanto el agua
como
el aire atraviesan la masa en sentido contrario, lo hacen por gravedad.
El
agua es distribuida por la parte superior a través de un colector que consigue
una
perfecta distribución sobre toda la masa filtrante. A continuación y en
sentido
inverso
pasará el aire.
La
reducción e la materia orgánica se efectúa por los miles de microorganismos
que
en colonias “recubren” la masa filtrante, la eliminación es rápida y los
compuestos
del
nitrógeno pasan a nitratos.
La
nitrificación se regula con la carga, pudiendo proyectar los filtros de forma
que
el contenido en nitratos no supere el 80%.
El
efluente no es cristalino, tiene un color oscuro, pero está en condiciones de
vertido.
Cuando sea necesario un efluente claro se instalará un decantador secundario a
la
salida del filtro biológico.
La
granulometría de la grava de relleno es de 4 a 8 cm., puede llegar a ser de
otro
tipo, rogamos nos consulten cuando la grava disponible en la zona tenga otra
granulometría.
El
agua después de atravesar la capa filtrante, es recogida en un canal realizado
en
solera de hormigón. La diferencia entre las cotas de salida y la de entrada es
de 1,8
m.,
mínimo, cuando esto no sea posible, se puede recurrir a un bombeo.
Este
tipo de instalaciones con relleno de material plástico, puede utilizarse como
tratamiento
de desbaste en instalaciones de gran carga de materia orgánica, como
mataderos,
centrales lecheras, textiles, curtidos, etc...
3º)
SISTEMA COMPACTO DE FOSA – FILTRO
El
proceso depurativo de la fosa – filtro OXIPAC – BIOSISTEMAS consta de
las
siguientes etapas:
Las
primera etapa, realizada en el primer módulo de la depuradora consiste en
una
sedimentación primaria donde se separan los sólidos sedimentables y parte de
los
sólidos
suspendidos junto con una digestión anaerobia de los lodos originados en dicha
separación.
Las
materias sólidas, más pesadas, caen hacia el fondo del decantador y las
menos
pesadas quedan retenidas como flotantes. En esta etapa del proceso se eliminan
la
práctica totalidad de los sólidos en suspensión por arrastre y oclusión de
los primeros.
La
transformación de las materias orgánicas sólidas en gases y líquidos, hace
que
el volumen de fangos quede reducido al 25% de su valor inicial en húmedo y el
12,5%
cuando se secan.
La
existencia de dos compartimentos separados para la digestión y decantación
evita
los arrastres de lodos no digeridos, consigue la fermentación en PH alcalino y
la
mineralización
total del lodo.
La
segunda etapa del proceso tiene lugar en un lecho biológico que es el
segundo
módulo de la depuradora y que está colocado inmediatamente a continuación
del
anterior. En el lecho biológico se transforma la materia orgánica de los sólidos
en
suspensión
y de parte de los sólidos solubles en biomasa. Esta biomasa se fija en el
relleno
del filtro formando una película bacteriana, que al llegar a un espesor
determinado
se desprende.
Al
mismo tiempo, al tener una estructura ordenada y abierta el paso de una
corriente
de aire adecuada, y la libre evacuación de sólidos en caso de que se
presentaran,
evitando así atascos. El líquido a depurar en forma de película, de modo
que
la eficacia es máxima. La convección de aire, queda altamente favorecida
permite y
facilita
la vida de los microorganismos.
De
esta manera, se consigue reducciones de la DBO5 del orden de 75% y de los
sólidos
en suspensión del 80%, respecto al contenido en el primer recinto.
TEMA
IV.- SEPARADORES DE HIDROCARBUROS
SEPARADOR
DE HIDROCARBUROS
Los
separadores de hidrocarburos marca OXIPAC – BIOSISTEMAS tienen
como
misión la separación de restos de aceites y grasas minerales, combustibles y
otras
fases
flotantes presentes en las aguas de vertido.
Su
instalación es precisa en talleres de vehículos, y maquinaria, garajes,
parking,
estaciones
de servicio, lavacoches y túneles de lavado.
El
motivo es preservar el medio ambiente de la agresión que provoca el vertido
directo
y de las complicaciones que se generan en las depuradoras municipales cuando
se
vierte al alcantarillado.
La
instalación completa está compuesta por las siguientes etapas:
-
Predecantación.
-
Flotación y separación de aceites.
-
Almacenamiento de aceites.
Algunos
de los modelos de separadores de hidrocarburos que fabricamos son los
siguientes:
-
Separador de hidrocarburos convencional.
-
Separador de hidrocarburos lamelar por coalescencia con
-
Separador de hidrocarburos lamelar de 2 y 3 cámaras.
-
Separador de hidrocarburos convencional de 2 y 3 cámaras.
-
Separador de hidrocarburos de 2 y 3 cámaras, lamelar con
-
Separador de hidrocarburos de 2 y 3 cámaras convencional,
Para
la predecantación el almacenamiento de aceites, nuestra firma dispone de
-
Decantador de sólidos en vertical y horizontal.
-
Acumulador de hidrocarburos separados.
-
Alarma de nivel de hidrocarburos.
-
Alarma de nivel máximo de arenas y fangos.
TEMA
V.- TRATAMIENTO DE PLUVIALES
El
tratamiento de pluviales está destinado a la depuración de las aguas
procedentes
de las lluvias, las cuales arrastran sólidos y grasas procedentes de tejados,
calles,
etc..., por lo que se proponen los siguientes equipos para su tratamiento.
1)
ARQUETA RECEPTORA PARA AGUAS PLUVIALES
Se
ha proyectado en principio una arqueta receptora para la recogida de las
aguas
pluviales, procedentes de las calles, alcantarillados, tejados, etc..., se
recogerán en
una
tubería unitaria y serán conducidas a dicha arqueta donde agua disminuirá su
velocidad,
a través de un tabique deflector que llevará en su interior.
Inicialmente
se pensaba que en tiempo de lluvia, el agua que llegaba al punto de
vertido
estaba tan diluida, que era innecesario realizar su depuración. Sin embargo, se
ha
comprobado que, en general, el agua de lluvia recogida en los primeros 10 – 15
minutos
de la precipitación está tan contaminada como el agua residual de tipo medio a
partir
de los 20 - 30 minutos como el agua residual diluida.
Estos
hechos hacen pensar en la necesidad de construcción de depósitos de
retención
para tiempos de permanencia de 20 a 30 minutos, que recogen las primeras
escorrentías
con contaminación alta. Una vez finalizada la aportación de tormenta, el
volumen
de retenido en estos depósitos se reintroduce en la depuradora para su correcto
funcionamiento.
En
caso de que no existiese el depósito de retención, el estudio del coeficiente
de
dilución
será función del tipo de red de saneamiento (secciones, pendientes, sistema de
limpieza),
y de las características de la cuenca receptora.
2)
REJA DE DESBASTE PARA AGUAS PLUVIALES.
Posteriormente
el agua procedente de las aguas pluviales pasará a una reja de
desbaste.
El
desbaste se realiza por medio de rejillas y tiene por objeto retener y separa el
efluente
bruto todos los cuerpos voluminosos flotantes y en suspensión que arrastra
consigo
el agua pluvial.
Periódicamente
y de forma manual, se debe realizar la limpieza de la cesta a fin
de
evitar obturaciones en canales, tuberías y conducciones en general, en
interceptar las
materias
que por sus excesivas dimensiones podrían dificultar el funcionamiento de las
unidades
posteriores (desarenador – desengrasador).
Así
aumentaremos la eficacia de tratamientos posteriores.
La
instalación de rejillas de desbaste es indispensable en cualquier tratamiento,
retirando
al máximo las impurezas del agua para su eliminación directa, compactadas o
no,
en vertederos de residuos sólidos, o por incineración.
3)
ARQUETA DESARENADOR PARA AGUAS PLUVIALES
La
misión del desarenador es separar arenas y sustancias sólidas densas en
suspensión,
término éste que engloba a las arenas propiamente dichas y a la grava,
cenizas
y cualquier otra materia pesada que tenga velocidad de sedimentación. La arena
incluye
también cáscaras de huevo, pedazos de hueso, granos de café y grandes
partículas
orgánicas, tales como residuos de comida. Los desarenadores deberán
proteger
los equipos mecánicos móviles de la abrasión y desbaste anormales; reducir la
formación
de depósitos pesados en las tuberías, canales y conductos, y la frecuencia de
limpieza
de los digestores que hay que realizar como resultado de excesivas
acumulaciones
de arena en tales unidades.
Los
desarenadores pueden situarse en las plantas de tratamiento, allí donde la
eliminación
de arena puede facilitar el funcionamiento de otras unidades. Sin embargo,
la
instalación de rejas de limpieza mecánica o de trituradores delante de los
desarenadores
facilita la operación de eliminación de arena y de las instalaciones de
Es
conveniente la instalación de una arqueta de desbaste previa a la arqueta
desarenador,
puesto que facilita la operación de eliminación de arena y de las
instalaciones
de limpieza.
Posterior
a dicha arqueta se instalará una arqueta desengrasador.
4)
ARQUETA DESENGRASADOR PARA AGUAS PLUVIALES
Un
tanque separador de grasas consiste en un depósito dispuesto de manera
que
la materia flotante asciende y permanezca en la superficie del agua pluvial
hasta que
se
recoja y elimine, mientras que el líquido sale del tanque de forma contínua, a
través
de
una abertura situada en el fondo, o por debajo de unos muros o deflectores de
espuma
bastante profundos.
La
finalidad de los separadores de grasas es la separación del agua pluvial de
las
sustancias más ligeras que tienden a flotar. El material recogido en la
superficie de
los
tanques separadores de grasas incluye aceites, grasas, jabón, pedazos de
madera,
corcho,
residuos vegetales y pieles de frutas que pueden ser arrastrados por el agua
pluvial.
La
mayoría de los separadores de grasas son rectangulares o circulares y
están
provistos para un tiempo de retención de 1 a 15 minutos. La salida que está
sumergida,
se halla situada en el lado opuesto a la entrada y una cota inferior a ésta
para
facilitar
la flotación y eliminar cualquier sólido que pueda sedimentarse.
TEMA
VI.- TRATAMIENTOS TERCIARIOS PARA RIEGO.
TRATAMIENTO
TERCIARIO
El
tratamiento terciario es instalado para que una vez el agua finalice los
procesos
de depuración, pueda ser reutilizada para riego, no obstante en los
procedimientos
más habituales de plantas medianas y grandes no van más allá de
estaciones
depuradoras de oxidación total.
El
tratamiento terciario se lleva a cabo cuando el agua quiere reutilizarse, por
ejemplo
para regar campos de golf.
Dicho
tratamiento terciario se compone de los siguientes equipos:
1)
DECANTADOR LAMELAR
La
misión de la decantación es eliminar partículas, ya sea por sedimentación
o
flotación, partículas que en el caso del tratamiento del agua pueden proceder
de
sustancias
disueltas, que por la vía de la oxidación han pasado a insolubles o por las
propias
partículas coloidales en suspensión existentes en el agua bruta, la mayoría
de las
partículas
han pasado a ser sedimentables. Otras sustancias disueltas pueden quedar
adheridas
o adsorbidas por los coágulos – flóculos y son eliminadas de esta forma.
El
Decantador Lamelar es un equipo cuyos dispositivos especiales permiten la
sedimentación
de flóculos de formación primaria en el interior del propio estanque, el
cual
tiene ángulo favorable a la extracción del lodo formado, evitando de esta
forma, el
cizalhamiento
de los flóculos.
Siguiendo
la ley de Stokes para la sedimentación, el tiempo necesario para la
sedimentación
de una partícula de arena de 1 mm., de diámetro sería de 10 segundos,
para
una partícula de arena fina de 0,1 mm., sería de 2 minutos y para una partícula
de
arcilla
de 10 um, el tiempo sería de 2 horas. Para una bacteria (1um), el tiempo sería
unos
8 días y para las partículas coloidales de tamaño entre 100 nm y 1 nm, el
tiempo en
sedimentar
estaría entre 2 y 200 años. De ahí la necesidad de una agregación de las
partículas
de forma que aumente el tamaño y la velocidad de sedimentación.
DEPÓSITO
LAMELAR
2)
SISTEMA DE BOMBEO PARA ALIMENTACIÓN DE FILTROS.
Sistema
de bombeo compuesto por una bomba autoaspirante monocelucar con
prefiltro
y turbina abierta. Es adecuada para procesos de recirculación por las
siguientes
-
Gran poder de aspiración sin válvula de pie o retención.
-
Cestilla prefiltro de gran tamaño y turbina abierta.
-
Adecuadas para trabajar con aguas ligeramente cargadas.
Materiales:
-
Cuerpo de bomba y soporte de fundición.
-
Eje en acero inoxidable AISI 316
-
Cierre mecánico grafito – cerámica.
-
Turbina de latón.
SISTEMA
DE BOMBEO PARA ALIMENTACIÓN DE FILTROS
3.-
FILTRO DE ARENA
Los
filtros de arena son los elementos más utilizados para filtración de aguas con
cargas
bajas o medianas de contaminantes, que requieran una retención de partículas
de
hasta
veinte micras de tamaño. Las partículas en suspensión que lleva el agua son
retenidas
durante su paso a través de un lecho filtrante de arena. Una vez que el filtro
se
haya
cargado de impurezas, alcanzando una pérdida de carga prefijada, puede ser
regenerado
por lavado a contra corriente.
La
calidad de la filtración depende de varios parámetros, entre otros, la forma
del
filtro, altura del lecho filtrante, características y granulometría de la masa
filtrante,
velocidad
de filtración, etc...
Estos
filtros se pueden fabricar con resinas de poliéster y fibra de vidrio, muy
indicados
para filtración de aguas de río y de mar por su total resistencia a la corrosión.
FILTRO
DE ARENA
4.-
FILTRO DE CARBÓN ACTIVO.
Los
filtros de carbón activo se utilizan principalmente para eliminación de cloro
y
compuestos
orgánicos en el agua. El sistema de funcionamiento es el mismo que el de
los
filtros de arena, realizándose la retención de contaminantes al pasar el agua
por un
lecho
filtrante compuesto de carbón activo. Muy indicados para la filtración de
aguas
subterráneas.
Este
proceso consiste en hacer pasar el agua a través de un tanque o filtro con carbón
activado,
ya sea en bloque o granular..
Este
medio es sumamente eficiente para remover el cloro, mal olor y sabor del agua,
así
como
sólidos pesados (plomo, mercurio) en el agua.
Generalmente
es el segundo proceso para el purificado del agua, pero este es el único
proceso
que es necesario, ningún proceso de purificado puede prescindir de él.
Es
el único que remueve los contaminantes orgánicos del agua (restos de
insecticidas,
pesticidas,
herbicidas y bencenos, así como derivados del petróleo)
Al
terminar este proceso el agua debe tener un sabor y olor excelente.
Existen
varios tipos de carbón activado, ya sea por su micraje, bloque, de palma de
coco,
granular, et
El
filtro de carbón funciona por el mismo principio que el filtro de arena, la
diferencia
radica
en los elementos filtrantes y su finalidad. El carbón activado es un material
natural
que con millones de agujeros microscópicos que atrae, captura y rompe
moléculas
de contaminantes presentes. rompe moléculas de
contaminantes presentes
5.-
ESTERILIZACIÓN ULTRAVIOLETA.
La
radiación UV es una forma de luz más energética que la luz visible y por
tanto
una longitud de onda menor que puede ir desde los 400 hasta los 150 nanómetros.
En
función de la longitud de onda podremos distinguir tres tipos de radiación
-
UV-A.- Con una radiación que va desde los 320 a los 400 nm. Es la más
cercana
al espectro visible.
-
UV-B.- Va de los 280 a los 320 nm. Este tipo de radiación es muy
dañina
provocando alteraciones en el ADN.
-
UV-C.- Para una longitud de onda menor de 280 nm. Este tipo de
radiación
es extremadamente peligrosa y dañina ya que es la más
Este
efecto dañino para los seres vivos puede usarse para la desinfección y
eliminación
de organismo vivos en un sinfín de aplicaciones, y por supuesto en todo
tipo
de tratamiento de aguas en el que tengamos un contenido biológico.
Está
demostrado que una lámpara que irradie UV-C de 254 nm produce el
rendimiento
más alto de desinfección.
La
luz ultravioleta genera una serie de fotoproductos en el DNA, los cuales
están
relacionados con la mutagénesis debido a la unión de dos pirimidinas
adyacentes
formando
lo que se denominan “dímeros de pirimidina” en la misma de DNA. La
siguiente
figura muestra de forma más detallada dicha formación.
Estos
dímeros interfieren en el normal apareamiento de bases lo que trae como
consecuencia
transiciones, (mutación producida por el cambio de C – T) produciéndose
también
sustituciones de base y hablaremos entonces de transversiones, y también
pueden
ser inducidas por la luz UV, delecciones y duplicaciones.
ESTERILIZACIÓN
ULTRAVIOLETA
