TecnologĂas de tratamiento de aguas residuales
Sistemas de tratamiento
Cabe hacer notar que para cumplir con los beneficios que otorga la Ley Federal de Derechos, es necesario dar tratamiento a la descarga pudiendo usar los siguientes procesos biológicos:
Biodiscos Lagunas de Estabilización Lodos Activados Filtros Rociadores Zanjas de Oxidación, etc.
Biodiscos
Descripción Los biodiscos son paquetes de discos corrugados que se colocan perpendicularmente al espejo de agua y parcialmente sumergidos en un tanque generalmente aireado por difusión, con un sentido de rotación según la dirección del flujo. Sobre la corrugación de los discos se adhiere una población de microorganismos aerobios (biomasa) que se encarga de degradar la materia orgánica de las aguas residuales. Usualmente el sistema consiste de varios biodiscos conectados en serie (hasta 4 unidades) dentro del tren de tratamiento. Se emplean en trenes de tratamiento biológicos, siendo éstos: Rejillas gruesas - rejillas finas - desarenador - sedimentador primario biodiscos - sedimentador secundario - desinfección.
Biodiscos
Biodiscos Ventajas Son comúnmente empleados para tratar cualquier caudal. Su confiabilidad es alta y remueven altas concentraciones de DBO5. Ocupan poca cantidad de terreno. No requieren de un mantenimiento intensivo y su operación es sencilla. Desventajas Son sensibles a los cambios de temperatura disminuyendo grandemente su eficiencia a temperaturas menores de 13°C. El agua a tratar debe poseer un mínimo de oxígeno disuelto antes de entrar al biodisco. En un tren de tratamiento formado por biodiscos en serie. Los primeros biodiscos pueden generar una mayor cantidad de biomasa necesitando la flecha y los motores un mayor mantenimiento.
Lodos Activados
Descripción El proceso de lodos activados convencional es una técnica de tratamiento en la cual, el agua residual que ingresa continuamente al tanque de aireación del sistema, se une con los lodos activados provenientes del sedimentador secundario, donde el aire es introducido para realizar una mezcla completa y proporcionar el oxígeno necesario para que los microorganismos aerobios remuevan la materia orgánica y realicen sus funciones metabólicas de crecimiento y reproducción. La mezcla de lodo activado y agua residual que se produce en el tanque de aireación se llama “licor mezclado”, la cual pasa a otro tanque llamado sedimentador secundario o clarificador donde el agua se decanta para posteriormente ser desinfectada, y parte del lodo activado se recircula desechando el sobrante.
Lodos Activados
El aire se introduce al tanque de aireación, mediante difusores que se colocan en el fondo o por aireadores mecánicos superficiales los que pueden ser fijos, ubicados sobre plataformas o flotantes.
Se emplean en trenes de tratamiento biológicos, siendo éstos: Rejillas gruesas - rejillas finas - desarenador - sedimentador primario – tanque de aireación - sedimentador secundario - desinfección.
Lodos Activados
Lodos Activados
Ventajas Costos de inversión inicial menores que otros tipos de tratamientos biológicos. Su confiabilidad es alta y remueve altas concentraciones de DBO5. Remueve adicionalmente compuestos volátiles y sólidos suspendidos totales. Desventajas La capacidad de carga orgánica es limitada. Requiere de una aireación continua, lo que se traduce en altos costos de operación por concepto de energía eléctrica.
Filtros Rociadores
Descripción Un filtro rociador o percolador consiste en una estructura de material granular o material de soporte a través de la cual se hace pasar un efluente de aguas residuales previamente clarificadas, mediante un tratamiento primario. Se aplica en el tratamiento de aguas residuales domésticas y de aguas residuales industriales susceptibles de ser tratadas biológicamente. Estos sistemas se emplean para el tratamiento secundario de las aguas residuales con el siguiente tren: Rejillas gruesas - rejillas finas - desarenador - sedimentador primario – filtro rociador - sedimentador secundario - desinfección.
Filtros Rociadores
Filtros Rociadores
Ventajas Costos de inversión inicial menores que otros tipos de tratamientos biológicos. Su confiabilidad es alta y remueve altas concentraciones de DBO5. Remueve adicionalmente compuestos volátiles y sólidos suspendidos totales. Desventajas Cuando son mal operados pueden infestarse con moscas Psychoda La capacidad de carga orgánica es limitada. Requiere de una operación continua, lo que se traduce en altos costos de operación por concepto de energía eléctrica.
Zanjas de Oxidación
Descripción Las zanjas de oxidación están basadas en la aplicación de un proceso de lodos activados por aireación extendida a base de suministrar el oxígeno requerido por medio de rotores horizontales, o aireadores mecánicos circulando el agua en un canal cerrado. El proceso se asemeja a la autopurificación de un río que mantiene condiciones aerobias en su recorrido, con una inoculación de microorganismos (lodos activados) en el lugar de la aplicación de las aguas residuales. Se emplean en trenes de tratamiento biológicos, siendo éstos: Rejillas gruesas - rejillas finas - desarenador – zanjas de oxidación sedimentador secundario - desinfección.
Zanjas de Oxidaci贸n
Zanjas de Oxidación
Ventajas Son comunmente empleados para tratar caudales entre 400 y 400,000 m3/día (4.63 y 4,630 L/s). No requieren de sedimentador primario y producen lodos prácticamente digeridos. Su confiabilidad es alta y remueven altas concentraciones de DBO5. El proceso es flexible y puede efectuarse nitrificación y denitrificación del agua. No requieren de un mantenimiento intensivo y su operación es sencilla. Desventajas La capacidad de carga de DBO5 es limitada. No resiste grandes variaciones de carga hidráulica y orgánica. Sus costos de operación y mantenimiento son mayores que otros sistemas debido a la energía eléctrica que emplean.
Lagunas de Estabilización
Descripción Las lagunas de Estabilización son estanques donde el tratamiento se basa en una simbiosis o comensalismo de bacterias aerobias y algas, donde las bacterias heterotróficas descomponen la materia orgánica produciendo compuestos inorgánicos insolubles y CO2 y la cantidad de oxígeno para efectuar esta degradación es suministrada por el proceso de fotosíntesis de las algas. Estos sistemas se emplean para el tratamiento secundario de las aguas residuales con los siguientes trenes: Rejillas gruesas - rejillas finas - desarenador - laguna anaerobia laguna facultativa - laguna de maduración. Tratamiento primario – tratamiento secundario – laguna de maduración.
Lagunas de Estabilizaci贸n
Lagunas de Estabilización
Ventajas Su confiabilidad es alta en la remoción de DBO5 y sólidos suspendidos totales, SST. No utiliza maquinaria. No requiere de un mantenimiento intensivo y su operación es sencilla. Desventajas Ocupan grandes superficies, no siendo económicas donde el costo de la tierra es elevado. Su eficiencia se ve grandemente afectada por los cambios de temperatura. Cuando se sobrecargan presentan problemas de olores.
BIOSTAR
Sistema aerobio de biofiltro sumergido de flujo descendente con empaque sintético Sistema de tratamiento por biofiltro sumergido con materia orgánica fija, en un soporte de material sintético que cuenta con movimiento circular para mantener en contacto homogéneo la biopelícula con el medio exterior aereado CAPACIDADES: Modelo Caudal (L/s) BS-0.5 0.5 BS-0.8 0.8 BS-1.0 1.0
Caudales de operaci贸n: Q < 2 L/s
Humedales
Descripción Los humedales son áreas permanentemente húmedas en las que la remoción de contaminantes se realiza mediante la simbiosis plantasmicroorganismos conjuntamente con procesos físicos y bioquímicos. Estos sistemas se emplean para el tratamiento secundario de las aguas residuales municipales e industriales, así como para el pulimento de efluentes de otros sistemas de tratamiento. La principal desventaja es que demandan grandes superficies de terreno. Como ventajas remueven también Nitrógeno y Fósforo. Los trenes de tratamiento más comunes son:: Rejillas gruesas - rejillas finas - desarenador – unidad anaerobia – celdas para agua clarificada + celdas para lodos.
Humedales
Costos del tratamiento Costos por m3 Precios de febrero de 2002
Alternativa
Caudal (L/s) 5
10
20
50
100
250
300
500
5.376* 2.224**
2.993 1.430
1.783 0.997
1.111 0.728
0.837 0.611
0.642 0.522
0.614 0.510
0.568 0.492
Aereaci贸n Extendida
14.988 11.843
7.050 5.478
3.880 3.094
2.288 1.902
1.760 1.532
1.410 1.316
1.387 1.283
1.359 1.283
Biodiscos
13.669 10.525
6.340 4.768
3.018 2.242
1.466 1.083
0.918 0.692
0.624 0.505
0.586 0.479
0.517 0.441
Filtros Rociadores
14.024 10.880
6.061 4.489
2.891 2.100
1.316 0.933
0.832 0.606
0.495 0.375
0.454 0.350
0.380 0.302
Lagunas de Estabilizaci贸n
12.883 1.002
8.090 0.576
5.326 0.340
3.373 0.189
2.637 0.135
2.173 0.100
2.151 0.098
2.020 0.091
Humedales
1.047 1.022
0.830 0.830
0.574 0.574
0.314 0.314
0.189 0.189
0.092 0.092
0.080 0.080
0.053 0.053
Lodos Activados Convencional
* Incluyen costos del terreno ** No incluye costos del terreno
COSTOS DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO Costo del Terreno 100,000 $/ha Tasa de interes 8 % anual - n = 15 a帽os - Periodo de gracia = 3 a帽os Precios de Febrero de 2002
16.00
14.00
12.00
Costos ($/m3)
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Q (L/s) Lodos Activados Convencional
Aereaci贸n Extendida
Biodiscos
Filtros Rociadores
Lagunas de Estabilizaci贸n
Humedales
500
COSTOS DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO (Sin incluir costos del terreno) Tasa de interes 8 % anual - n = 15 a帽os - Periodo de gracia = 3 a帽os Precios de Febrero de 2002
14.000
12.000
Costo ($/m3)
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0.000 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Q (L/s) Lodos Activados Convencional
Aereaci贸n Extendida
Biodiscos
Filtros Rociadores
Lagunas de Estabilizaci贸n
Humedales
500