UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL DISEÑO O DE PLANTAS DE DE AGUAS Y DESAGÜES CAPITULO IIi: DISEÑO O DE PLANTAS DE DE AGUAS RESIDUALES CAPITULO III: DISEÑO O PTAR SESIÓN 3.2: 3.2 SECUNDARIO Profesor: Ing. Omar Eduardo Olivos Lara Secundario Lima Perú 2010 1 Profesor: Ing. Omar Olivos Lara 2 Objetivo del Secundario El fundamento del tratamiento secundario es la inclusión de procesos biológicos en los que predominan las reacciones bioquímicas, generadas por microorganismos que logran eficientes resultados en la remoción de entre el 50% y el 95% de la DBO. Los sistemas más empleados son: Biofiltros o filtración biológica, filtros percoladores, filtros rotatorios o biodiscos. Lodos activados, entre los que se encuentran los convencionales y los de aireación extendida. Lagunas de estabilización de los tipos facultativas y aireadas 3 Comparación Aerobio-Anaerobio Aerobio: Mayor rendimiento de depuración Necesita aporte de O2 Limite en la carga a tratar Gran producción de fangos no estabilizados Nitrificación simultánea Anaerobio: Pequeña producción de fango estabilizados Costos de operación bajos Subproductos aprovechables energéticamente Capacidad para altas car Pequeña necesidad de nutrientes Arranque lento y delicado Necesidad de post-tratamiento Desnitrificación Mantenimiento durante largo tiempo sin sustrato 4 Esquema de una PTAR PLANTA DE DE AGUAS RESIDUALES AGUA RESIDUAL 1.- PRE PRE PRIMARIO SECUNDARIO VERTEDERO CONTROLADO REJAS DESARENADOR SEDIMENTADOR PRIMARIO TANQUE AIREACION SEDIMENTADOR SECUNDARIO EFLUENTE 2.- PRIMARIO 3.- SECUNDARIO CLORACIÓN DE LODOS LODOS LODOS RECIRCULACION Y EXCESOS 4.- CLORACIÓN 5.- TERCIARIO TERCIARIO ABONOS MATERIAL DE COBERTURA AL VERTEDERO PARA RESIDUOS ESPECIALES DIGESTOR DE LODOS LECHO Y SECADO DE LODOS 6.- DE LODOS AGUA TRATADA 5 6
DISEÑO DE PLANTAS por lagunas secundario (Proceso Biológico) Aplicación: de Agua Residual Agua Residual cruda primario Fango primario (a tratamiento) secundario Es un sistema basado en el diseño de tanques de estabilización. Estos tanques pueden adaptarse a cualquier condición, variando la velocidad a que pueden operar con la temperatura, luminosidad y otras condiciones locales. terciario Efluente Final El proceso de descomposición se produce en dos etapas: La materia carbonosa es desintegrada por los organismos aerobios. Dióxido de carbono (CO2) es liberado y utilizado por las al en su fotosíntesis con regeneración de oxígeno (O2) para mantener la descomposición aeróbica. Fango secundario (a tratamiento) Se entiende por tratamiento secundario todo aquel que tiende a eliminar la fracción contaminante soluble o íntimamente asociada con la fracción agua (sólidos en suspensión, coloides, emulsiones, demanda química y biológica) que no ha sido tratada en el tratamiento primario. 7 Mecanismo de depuración en una Laguna 8 LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN Lag. Facultativa Lag. Anaeróbica del agua residual dentro de una laguna (Fuente: Adaptado de Metcalf & Eddy, 1991). 9 LAGUNAS AEREADAS 10 Ejemplo 1: Lagunas Facultativas 11 12
DISEÑO DE PLANTAS Ejemplo: Lagunas Aereadas Disposición en las lagunas Facultativas Las lagunas facultativas deben utilizar entradas y salidas múltiples para Aproximarse al flujo de tipo pistón. Las entradas y salidas múltiples promueven la distribución uniforme de s depositados en el fondo. 13 14 por Lodos Activados Lagunas aireadas Proceso en que los organismos aerobios vivos y los sólidos orgánicos de las aguas negras se mezclan íntimamente en un medio ambiente favorable para la descomposición aeróbica de los sólidos. Se emplea generalmente a continuación de la sedimentación simple. Requiere del agregado inicial de material biológico para que digiera y aglutine las sustancias orgánicas y forme los s. El proceso es lento y requiere de la renovación continua del material biológico, lo que se logra con la recirculación de los s para espesarlos y aprovechar su bio contenido. 15 16 LODOS ACTIVADOS Proceso de Fangos Activados Materia orgánica Oxigeno (aereadores) Puede definirse como una masa floculenta produce cuando que se un agua residual se aerea de forma continua. Está Licor Mezcla compuesta microorganismos capaces metabolizar de los por que son romper y principales contaminantes presentes en el agua residual. Microorganismos (bacterias) 17 18
Sistemas de aeración Sistemas de aeración 19 20 Ejemplo: Digestores anaerobios Ejemplo: Digestores anaerobios(2) Digestores anaerobios de baja carga: Digestores anaerobios de alta carga: ESPUMA SOBRENADANTE líquido sobren. crudo LODO EN DIGESTION crudo LODO EN DIGESTION LODO DIGERIDO LODO DIGERIDO digerido 21 digerido 22 Ejemplo: Sistema Biodiscos Ubicación de las unidades de biodiscos Los Biodiscos vienen a ser un sistema de aplicación n como tratamiento secundario. Su funcionamiento se basa en la rotación n de un disco semi - sumergido en el agua a tratar. 23 24
Ejemplo: Reactor anaerobio UASB REACTORES UASB En la zona superior hay un separador de es-sólidolíquido, que ayuda a retener el dentro del reactor. Sobre el separador se ubica el sedimentador donde el sedimenta y vuelve al compartimiento de digestión. El sistema es auto mezclado por el movimiento ascendente de las burbujas de y del flujo de líquido a través del reactor. Separador Deflector de es Manto de Capa de Separador Deflector de es Manto de Capa de En la zona superior hay un separador de es-sólido-líquido, que ayuda a retener el dentro del reactor. Sobre el separador se ubica el sedimentador donde el sedimenta y vuelve al compartimiento de digestión. El sistema es auto mezclado por el mov. ascendente de las burbujas de y del flujo de líquido a través del reactor afluente 25 afluente 26 Gracias 27