QUE SON LOS RILES?
ď‚—Los residuos industriales
lĂquidos son aguas de desecho generadas en establecimientos industriales como resultado de un proceso, actividad o servicio.
Las descargas de residuos industriales líquidos se caracterizan por contener elevadas concentraciones de elementos contaminantes . Conocer las características de la descarga de un establecimiento productivo implica la determinación de caudales, concentraciones y cargas contaminantes de los riles, y la periodicidad de cada uno de estos parámetros. Estas mediciones se deben realizar en cada una de las operaciones unitarias de un proceso industrial que genere residuos industriales líquidos. Cumpliendo con las condiciones señaladas se llega a la caracterización que permitirá al industrial realizar una adecuada prevención de la contaminación, la cual considera:
Minimización del uso del agua, y por lo
tanto, disminución del flujo de riles a tratar, con re-uso o reciclo. Minimización de compuestos contaminantes, ya sea por cambio de materias primas, de procesos, etc. Uso de Tecnologías limpias. Segregación de efluentes (los contaminados de los no contaminados).
Los efectos que podrían provocar los Riles pueden variar según el punto en donde éstos sean descargados.
La descarga de Riles al sistema de alcantarillado
puede provocar:
• La corrosión, incrustación y obstrucción de las redes de alcantarillado son algunos efectos que podrían provocar las descargas de Riles al sistema. Esta situación, podría provocar serios problemas ambientales derivados del mal funcionamiento de la red de recolección.
• Las condiciones para la conformación de gases tóxicos o inflamables en las redes de alcantarillado. La emanación o explosión de éstos podría causar graves daños a la población o a las empresas que trabajan en el mantenimiento de redes. • Serias interferencias en el proceso biológico de las plantas de tratamiento de aguas servidas y en los subproductos generados.
La descarga de Riles a los cuerpos de aguas
superficiales puede provocar: Graves efectos en el medio ambiente y en la flora y fauna acuática de los ríos, lagos y cauces naturales. Trastornos en la agricultura como consecuencia del riego con aguas contaminadas. Estos efectos podrían afectar al ser humano a partir del consumo de productos regados con elementos nocivos.
un establecimiento industrial puede enfrentar la problemática de los residuos industriales líquidos habiendo clasificado su tipo de vertido. Con este criterio, las soluciones se pueden agrupar en:
Grupo 1 Vertidos con exceso de carga orgánica en los parámetros: Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5), Sólidos Suspendidos (SS), Fósforo (P) y Nitrógeno Amoniacal (NH4). • Los vertidos se pueden tratar directamente en la planta de la sanitaria. • Puede ser tratado por medio de una planta de tratamiento in situ. • Se puede implementar una solución mixta entre las dos
Soluciones en la línea de tratamiento de agua: • Tratamiento Primario - Mecánicos: · Rejas.
- Físicos: · Decantación · Flotación. • Tratamiento Secundario
- Biológicos: Aerobios: En filtración percolación/ Lechos bacterianos/ Lodos activados/ Biofiltros/ Birreactores a membrana. - Biológicos: Anaerobios: Contacto / UASB / Filtro anaerobico / Lecho fluidisado.
Grupo 2 Vertidos con exceso de carga orgánica con otros parámetros excedidos: • Necesitan pretratamento para verter a sanitaria. • Puede optar por tratamiento completo in situ. Soluciones en la línea de tratamiento de agua:
- Mecánicos: Rejas. - Físicos: Decantación / Flotación. - Físico-Químico: Floculación / Decantación.
Grupo 3 Vertidos no orgánicos:
• Necesitan planta propia. • No pueden ser tratados por sanitaria.
CONCEPTO:
Desechos líquidos o gaseosos, tratados o no, generados por diversas actividades humanas que fluyen hacia sistemas colectores o directamente a los cuerpos receptores. Comúnmente se habla de efluentes refiriéndose a los desechos líquidos pero este término es más utilizado para llamar a las aguas servidas que son descargadas por casas o fábricas, generalmente en los cursos de aguas. El tratamiento de los efluentes es muy efectivo en el origen, pues es específico. Un depósito de efluentes de diferentes orígenes puede contener más de 70.000 elementos poluciónates de distintos tipos.
Tratamiento de efluentes: La industria comprende múltiples actividades propias de cada rama particular y debe entenderse como un sistema complejo de procesos, que al operar utiliza innumerables materia primas y generando una gran variedad de residuos. Cualquier proceso de transformación, separación o purificación puede ser dividido en lo que la ingeniería denomina operaciones unitarias. Las principales operaciones y procesos unitarios son:
La depuración de aguas es el nombre que reciben los distintos procesos implicados en la extracción, tratamiento y control sanitario de los productos de desecho arrastrados por el agua y procedentes de viviendas e industrias. Las aguas residuales: El origen, composición y cantidad de los desechos están relacionados con los hábitos de vida vigentes. Cuando un producto de desecho se incorpora al agua, el líquido resultante recibe el nombre de agua residual. La composición de las aguas residuales se analiza con diversas mediciones físicas, químicas y biológicas. Las mediciones más comunes incluyen la determinación del contenido en sólidos, la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), la demanda química de oxígeno (DQO) y el pH.
El problema de manejar de manera adecuada las aguas
residuales industriales es más complejo y mucho más difícil que el de las aguas negras. Existen otros factores, como la reducción de los valores de los terrenos, el peligro para los habitantes, así como la destrucción de la vida silvestre, están también incluidos. Los métodos de tratamiento en los que predomina la aplicación de fuerzas físicas se conocen como operaciones unitarias, en los que la eliminación de los contaminantes se consiguen mediante reacciones químicas o biológicas se conocen como procesos unitarios. adicionales para mejorar la calidad del efluente eliminando los contaminantes recalcitrantes.
Estos términos se agrupan en lo que se conoce como tratamiento primario (donde se utilizan operaciones físicas), secundario (son procesos biológicos y químicos los que se encargan de eliminar la mayoría de materia orgánica) y terciario (se utilizan combinaciones adicionales de los procesos y operaciones unitarias para eliminar otros componentes tales como el N y el P). Tratamiento primario: Las aguas residuales que entran en una depuradora contienen materiales que podrían dañar las bombas y la maquinaria. Estos materiales se eliminan por medio de enrejados o barras verticales, y se queman o se entierran tras ser recogidos manual o mecánicamente. El agua residual pasa a continuación a través de una trituradora, donde las hojas y otros materiales orgánicos son triturados para facilitar su posterior procesamiento y eliminación. Cámara de arena Sedimentación Flotación Digestión Desecación
Tratamiento secundario
Una vez eliminados de un 40 a un 60% de los sólidos en suspensión y reducida de un 20 a un 40% la DBO5 por medios físicos en el tratamiento primario, el tratamiento secundario reduce la cantidad de materia orgánica en el agua. Por lo general, los procesos microbianos empleados son aeróbicos, es decir, los microorganismos actúan en presencia de oxígeno disuelto. En presencia de oxígeno, las bacterias aeróbicas convierten la materia orgánica en formas estables, como dióxido de carbono, agua, nitratos y fosfatos, así como otros materiales orgánicos. Hay diversos procesos alternativos para el tratamiento secundario, incluyendo el filtro de goteo, el lodo activado y las lagunas.
Filtro de goteo En este proceso, una corriente de aguas residuales se distribuye intermitentemente sobre un lecho o columna de algún medio poroso revestido con una película gelatinosa de microorganismos que actúan como agentes destructores. La materia orgánica de la corriente de agua residual es absorbida por la película microbiana y transformada en dióxido de carbono y agua. El proceso de goteo, cuando va precedido de sedimentación, puede reducir cerca de un 85% la DBO5.
Fango activado
Se trata de un proceso aeróbico en el que partículas gelatinosas de lodo quedan suspendidas en un tanque de aireación y reciben oxígeno. Las partículas de lodo activado, llamadas floc, están compuestas por millones de bacterias en crecimiento activo aglutinadas por una sustancia gelatinosa. El floc absorbe la materia orgánica y la convierte en productos aeróbicos. La reducción de la DBO5 fluctúa entre el 60 y el 85 por ciento.
LAGUNA DE OXIDACION
Las lagunas de oxidación son excavaciones de poca profundidad en el cual se desarrolla una población microbiana compuesta por bacterias, algas y protozoos (que convienen en forma simbiótica) y eliminan en forma natural, patógenos relacionados con excrementos humanos, sólidos en suspensión y materia orgánica, causantes de enfermedades tales como el cólera, el parasitismo, la hepatitis y otras enfermedades gastrointestinales. Es un método fácil y eficiente para tratar aguas residuales provenientes del alcantarillado sanitario. El sistema esta compuesto inicialmente por un grupo de trampas que atrapan y separan los elementos sólidos no inherentes al diseño del sistema, en etapas siguientes el agua y sus residuos pasan a un sistema de lagunas (una o más) donde permanecen en contacto con el entorno, principalmente el aire, experimentando un proceso de oxidación y sedimentación, transformándose así la materia orgánica en otros tipos de nutrientes que pasan a formar parte de una comunidad diversa de plantas y ecosistema bacteriano acuático.
Luego de este proceso, el agua superficial de las lagunas queda libre entre un 70 y un 85% de demanda química o biológica de oxígeno, los cuales son estándares apropiados para la liberación de estas aguas superficiales hacia la naturaleza de forma que esta última pueda absorber los residuos sin peligro para el medio ambiente y sus especies. Existen otras formas de lagunas para el tratamiento de aguas residuales, según su forma de operación pueden ser clasificadas en :
Lagunas de oxidación aerobias (aireadas): Cuando
existe oxígeno en todos los niveles de profundidad. Lagunas de oxidación anaerobias (sin aireación): cuando la carga orgánica es tan grande que predomina la fermentación sin oxígeno. Lagunas de oxidación facultativas: es el caso que opere como una mezcla de las dos anteriores, la parte superior aerobia y el fondo anaerobio. Lagunas de acabado: Son aquellas que se utilizan para mejorar la calidad de los efluentes de las plantas de tratamiento. Hay muchos mitos y temores infundados sobre las lagunas de oxidación, sin embargo tienen muchos años de funcionar exitosamente en Estados Unidos, Europa y Centro y Sur América. Las lagunas de oxidación son particularmente apropiadas debido a su bajo costo y el método sencillo para construirlas y mantenerlas.
Correctamente diseñadas y construidas, las lagunas para el tratamiento pueden remover efectivamente la mayoría de los contaminantes asociados con las aguas negras municipales e industriales y las aguas lluvias. Los pantanos para tratamiento son especialmente eficaces en la eliminación de problemas y contaminantes tales como la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), no obstante, existen otros contaminantes que pueden ser tratados mediante este sistema de lagunas de oxidación como los sólidos suspendidos, nitrógeno, fósforo, hidrocarburos y metales. Las lagunas de oxidación son también una tecnología efectiva y segura para el tratamiento y recirculación de agua si se mantienen y operan correctamente. Se puede construir y operar una laguna de oxidación en una gran variedad de áreas geográficas, incluyendo las regiones áridas, tropicales y montañosas. Incluso se puede tratar las aguas negras con altos niveles de residuos en condiciones climáticas extremas donde ocurre congelamiento. Estos proyectos pueden variar mucho con respecto a tamaño, forma y ubicación, siendo el principal componente limitante el contar con suficiente terreno disponible.
El mantenimiento asociado con los pantanos para
tratamiento por lo general se limita al control de las plantas acuáticas invasoras y los vectores (por ejemplo los zancudos o mosquitos). Los vectores se controlan por medio de prácticas conocidas como el manejo integrado de plagas (MIP), por ejemplo introduciendo peces mosquitos o creando habitat para golondrinas u otras aves depredadoras de insectos. La acumulación de sedimento por lo general no se presenta como un problema en una laguna de oxidación que ha sido bien diseñado y operado por lo que muy raramente o nunca se necesita dragar estos ecosistemas.
•Tratamiento Terciario y tratamiento avanzados
Si el agua que ha de recibir el vertido requiere un grado de tratamiento mayor que el que puede aportar el proceso secundario, o si el efluente va a reutilizarse, es necesario un tratamientoavanzado. El tratamiento terciario, o de tercera fase, suele emplearse para eliminar el fósforo, mientras que el tratamiento avanzado podría incluir pasos adicionales para mejorar la calidad del efluente eliminando los contaminantes recalcitrantes
LODOS ACTIVADOS El lodo activado es una proceso de tratamiento por el cual el agua
residual y el lodo biológico (microorganismos) son mezclados y aerados en un tanque denominado aereador, los flóculos biológicos formados en este proceso se sedimentan en un tanque de sedimentación, lugar del cual son recirculados nuevamente al tanque aerador o de aeración. En el proceso de lodos activados los microorganismos son completamente mezclados con la materia orgánica en el agua residual de manera que ésta les sirven de alimento para su producción. Es importante indicar que la mezcla o agitación se efectúa por medios mecánicos (aereadores superficiales, sopladores, etc.) los cuales tiene doble función 1) producir mezcla completa y 2) agregar oxígeno al medio para que el proceso se desarrolle. La representación esquemática del proceso se muestra en el diagrama mostrado a continuación.
Tanque de aeración: Estructura donde el desagüe y los microorganismos (incluyendo retorno de los lodos activados) son mezclados. Se produce reacción biológico Tanque sedimentador: El desagüe mezclado procedente del tanque aereador es sedimentado separando los sólidos suspendidos (lodos activados), obteniéndose un desagüe tratado clarificado. Equipo de aereación: Inyección de oxígeno para activar las bacterias heterotróficas. Sistema de retorno de lodos: El propósito de este sistema es el de mantener una alta concentración de microorganismos en el tanque de aereación. Una gran parte de sólidos biológicos sedimentables en el tanque sedimentador son retomados al tanque de aereación. Exceso de lodos y su disposición: El exceso de lodos, debido al crecimiento bacteriano en el tanque de aereación, son eliminados, tratados y dispuestos.
Tratamientos anaeróbicos Muchas ventajas Los tratamientos biológicos anaerobios de aguas residuales presentan unas claras ventajas: no se requiere aireación, menor producción de fangos y recuperación de energía a través de la generación de metano. Entonces, ¿porque no es más utilizado el tratamiento anaerobio? –Desgraciadamente el proceso es muy sensible ante variaciones del influente y pequeñas alteraciones. Esta sensibilidad se debe al extremadamente lento crecimiento de los microorganismos productores de metano. Por ello, aguas residuales muy diluidas, frías o con elevado contenido con tóxicos no son adecuadas para los procesos anaerobios. La solución perfecta Sin embargo, las aguas residuales de elevadas concentraciones de materia orgánica en efluentes de azucareras, cerveceras, plantas de zumos o industrias lácteas pueden resultar adecuadas para los tratamientos anaerobios. Además Anoxkaldnes ha desarrollado y aplicado un proceso anaerobio para eliminación de cloruros. La digestión de sólidos de elevada concentración de materia seca es otra especialidad de Anoxkaldnes en tratamientos anaerobios. La agitación es un punto crítico del proceso en el que el sistema de “tómbolas rotativas” cumple los requerimientos