Efluentes liquidos: Tratamientos 05

Tratamientos de efluentes líquidos industriales
Los tratamientos de los efluentes líquidos industriales varían en función de la caracterización (físico, química y biológica) del líquido crudo. A continuación se observa un diagrama de bloques de un sistema de tratamiento de efluentes líquidos.
Tratamiento Preliminar
Tiene como objetivo remover aquellos componentes que pueden causar dificultad de operación y mantenimiento en los procesos posteriores.
Rejas: Son dispositivos construidos de manera general con barras metálicas, distribuidas paralelamente, colocadas verticalmente e igualmente espaciadas. La luz entre las barras está dada por la clase de material que se quiere remover y la forma de retirar el material contenido.
Tamices: El proceso de tamizado es netamente físico, se utilizan para eliminar los residuos sólidos, hay tamices con separación de hasta 0,2 mm y los que más se utilizan son de abertura 1mm.
Desarenador: La función de la sedimentación es remover de la fase líquida, por acción de la gravedad, las partículas orgánicas e inorgánicas que se encuentran en suspensión. El desarenador remueve el material particulado más pesado inorgánico (arenas). Sus objetivos son: separar, por acción de la gravedad, partículas suspendidas, principalmente “inertes” o “ minerales”; proteger los dispositivos de bombeo y otros elementos electromecánicos; evitar sedimentación en cañerías y canales y disminuir la posibilidad de la excesiva acumulación de sólidos sedimentables “inertes” en las posteriores etapas de tratamiento.
Ajuste de pH
El ajuste de pH se puede realizar a fin de proteger conducciones, minimizar el efecto sobre etapas de tratamiento posteriores, precipitar metales o evitar afectaciones al cuerpo de agua de descarga. 

Tratamiento Primario Físico
Se refiere a la remoción parcial de sólidos suspendidos y materia orgánica mediante la sedimentación u otro medio y constituye un modo de preparar el efluente para el tratamiento secundario.

Sedimentación primaria
La función de este tratamiento es separar por acción de la gravedad los sólidos de naturaleza floculenta presentes en el líquido residual.
Efectos:
> Mejoran la eficiencia del sistema de tratamiento.
> El barro primario separado puede espesarse y secarse más fácilmente que un barro secundario.
> Disminuyen la cantidad de barros secundarios.
> Disminuyen la carga orgánica aplicada a la etapa secundaria.
> La etapa primaria influye sobre el tamaño de la etapa secundaria y suele afectar la calidad del líquido tratado.
Flotación
Su función es remover sólidos suspendidos, grasas y aceites. También puede ser utilizado para separar barros de origen químico o biológico.
Tratamiento Primario Químico
Los tratamientos primarios químicos son aquellos procesos primarios en los cuales se mejoran los resultados por medio de la utilización de coagulantes químicos, tales como las sales de aluminio o hierro y cal.
Es cuando en alguna de las unidades descriptas como tratamiento primario físico se agregan compuestos químicos que ayuden a la rápida remoción de los sólidos del efluente.
Coagulación – Floculación
Es el proceso fisicoquímicos por el cual, debido al agregado de sustancias coagulantes, las partículas en suspensión se aglutinan en pequeñas masas con peso específico superior al del agua. El proceso consta de dos etapas, la primera coagulación, y la segunda floculación.
1. Coagulación: en esta etapa, por el agregado de productos químicos se produce la desestabilización de las partículas suspendidas y coloidales.
2. Floculación: en esta etapa se produce el aglutinamiento de las partículas desestabilizadas.

Tratamiento Secundario
Este tratamiento se utiliza para la remoción de la materia orgánica y sólidos suspendidos. 
Los tratamientos secundarios son tratamientos biológicos. Son procesos que mediante la acción de microorganismos transforman-degradan la materia orgánica presente en el líquido residual en energía, nuevo material celular y compuestos orgánicos e inorgánicos más sencillos.
Condiciones para la degradación biológica:
• Materia orgánica biodegradable.
• Microorganismos.
• Condiciones ambientales (oxígeno, pH, temperatura).
• Nutrientes (micronutrientes y macronutrientes como el nitrógeno y fósforo).

Lagunas de estabilización
Son estanques artificiales, generalmente excavados parcialmente en el terreno, con un área superficial y volumen suficientes para proveer los extensos tiempos de tratamiento que requieren para la degradar la materia orgánica mediante los mecanismos de “autodepuración”.
Lagunas Aireadas
Las lagunas aireadas son similares a las lagunas de estabilización, con una única diferencia, están provistas de equipos de aireación cuya finalidad principal es introducir oxígeno a la masa líquida.
El área de las lagunas aireadas es menor que la de las lagunas de estabilización debido a su mayor profundidad y al tiempo de retención para estabilización de la materia orgánica, que también es menor.
Barros activados
El proceso de barros o lodos activados es biológico, de flujo continuo, caracterizado por una masa de microorganismos en suspensión que se mantiene relativamente homogénea por efecto de la turbulencia y mezcla inducida en coincidencia con la incorporación de oxígeno.
La mezcla del efluente líquido orgánico (alimento) y el lodo recirculado (biomasa activa) es agitada y mezclada en tanques de aeración (reactores) formando un licor dentro de los mismos. Con el oxígeno se consigue transformar las materias orgánicas inestables en productos estables bajo forma oxidada.
El lodo recirculado proviene de los sólidos depositados en las tolvas de sedimentadores secundarios. En todos los casos, se considera el tanque de aireación y el sedimentador secundario como una sola unidad operacional.
Las funciones del sedimentador secundario son, bajar la concentración de sólidos suspendidos y concentrar los lodos para la recirculación.
Lechos percoladores
Este proceso se aplica para tratamiento secundario de un líquido industrial orgánico (que no presente inhibidores) mezclado con líquido cloacal.
Los lechos percoladores son un sistema de depuración biológica en el que la oxidación se produce al hacer circular, a través de un medio poroso, aire y agua. La circulación del aire se realiza de forma natural o forzada, generalmente a contra corriente del agua.
Consta básicamente de un manto soporte de piedras partidas o material sintético (plásticos) y de un sistema de distribución sobre la superficie del lecho. Como elementos complementarios se menciona el mástil sostén de los brazos giratorios, la columna central de ingreso, el fondo soporte del manto que constituye el sistema de drenaje y ventilación del lecho.
En los barros activados la biomasa está suspendida en el líquido a procesar. En cambio en los lechos percoladores, la biomasa está adherida al material del reactor que conforma el manto.
Tratamiento Terciario
El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente al estándar requerido, antes de que éste sea descargado al cuerpo receptor. Más de un proceso terciario del tratamiento puede ser usado en una planta de tratamiento.
Filtración
La filtración de arena remueve gran parte de los residuos de materia suspendida.
Lagunaje
El tratamiento de lagunas proporciona el establecimiento necesario y fomenta la mejora biológica de almacenaje en charcos o lagunas artificiales. Se trata de una imitación de los procesos de autodepuración que somete un río o un lago al agua residual de forma natural. Estas lagunas son altamente aerobias.
Desinfección
El propósito de la desinfección en el tratamiento de las aguas residuales es reducir substancialmente el número de organismos vivos en el agua que se descargará. La efectividad de la desinfección depende de la calidad del agua que es tratada del tipo de desinfección que es utilizada, de la dosis de desinfectante, y de otras variables ambientales. Los métodos comunes de desinfección incluyen el ozono, la clorina o la luz UV.
La Cloramina, que se utiliza para el agua potable, no se utiliza en el tratamiento de aguas residuales debido a su persistencia.
La desinfección con cloro sigue siendo la forma más común de desinfección de las aguas residuales debido a su bajo costo y al largo plazo de la eficacia. Una desventaja es que la desinfección con cloro del material orgánico residual puede generar compuestos orgánicamente clorados que pueden ser carcinógenos o dañinos al ambiente.
La radiación UV se utiliza para dañar la estructura genética de las bacterias, virus, y otros patógenos, haciéndolos incapaces de la reproducción. Las desventajas son la necesidad del mantenimiento y del reemplazo frecuentes de la lámpara y la necesidad de un efluente altamente tratado para asegurarse de que los microorganismos objetivo no están blindados de la radiación UV.
El ozono es muy inestable y reactivo y oxida la mayoría del material orgánico con que entra en contacto, de tal manera que destruye muchos microorganismos causantes de enfermedades. El ozono se considera más seguro que la clorina porque, mientras que la clorina tiene que ser almacenada en el sitio, el ozono es colocado según la necesidad. Dentro de los aspectos positivos, la ozonización produce menos subproductos que la desinfección con cloro.
Como contrapartida una desventaja es el alto costo del equipo (generador de ozono) y la eleva calificación de los operadores.
Tratamiento de Barros
1. Espesamiento.
2. Estabilización.
> Química: tiene por objetivo dar condiciones a los barros (elevado pH) para que no puedan desarrollarse microorganismos. Mejor sus características físico-químicas para el proceso de deshidratación. No disminuye sino que aumenta la masa total de sólidos a disponer.
> Biológica: este tratamiento reduce la masa total de sólidos a disponer, disminuye el contenido de materia orgánica fácilmente biodegradable y restringe el contenido de organismos patógenos.
3. Secado: El objetivo es disminuir la humedad hasta niveles que faciliten el manejo y disposición.
> Natural: playas de secado o lagunas de almacenamiento de lodos. Este tipo de secado necesita barros estabilizados, no requiere agregado de productos químicos, requieren grandes superficies y son muy sensibles a las condiciones climáticas.
> Mecánico: filtro de bandas, filtro prensa, filtro vacío o centrífuga. Este tipo de secado no necesita que los barros estén estabilizados, requieren acondicionamiento químico, son sistemas compactos y son menos sensibles a las condiciones climáticas.

Métodos de Aforo

A continuación se describen algunos de los métodos de aforo más frecuentes para la medición de caudales en canales abiertos:
1. Vertederos:
> Triangulares.
> Rectangulares
> sin contracción lateral.
> con contracción lateral.

2. Canaleta Parshall
Los vertederos son placas de relativamente pequeño espesor que se ubican dentro del canal de forma perpendicular a la dirección del flujo.
La altura del flujo (h) sobre el vertedero es función del caudal, por lo tanto se puede calcular el caudal del efluente a raíz de la medición de h.


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