Aguas Residuales y sus diferentes tratamientos

Trata de el tema aguas residuales y tres maneras de tratarla

1. Aguas Residuales Tratamiento Primario Tratamiento Secundario Tratamiento Terciario

2. ¿Que son las aguas residuales? Son aguas alteradas en su composición por el uso al que han sido sometidas, lo que supone: pérdida de calidad y necesidad de tratamiento . El concepto de agua residual no es otra cosa que el agua resultante de las actividades diarias de personas, empresas, industrias, agricultura, escorrentías ( las aguas que quedan después de la lluvia), las cuales llegan en un estado de limpieza y son expulsadas por cañerías con grados de contaminación producto de los procesos normales de uso del ser humano y también animal,, estos liquido son los que comúnmente llamamos aguas residuales.

3. CLASES DE AGUAS RESIDUALES AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS: Aquellas que provienen de los lugares de residencia, de las empresas o instituciones, locales comerciales y otros similares, residuos humanos que llegan a los alcantarillados a través de descargas e instalaciones hidráulicas. Estas a su vez se clasifican en: AGUAS NEGRAS: provienen de inodoros y contienen excrementos y orina de humanos. AGUAS GRISES: aquellas aguas que resultan del lavado doméstico, como ropa, baños de personas y lavado de utensilios, esta se caracteriza porque no tiene bacterias.

4. AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES: Son los líquidos residuales que transitan por los alcantarillados de una población o ciudad y que son levadas a plantas de tratamientos de aguas para allí ser tratadas y luego revertidos a ríos y para otros usos. AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES : Estas son resultados de procesos industriales de manufactura, estas aguas proceden de todas las actividades industriales que requieren de la utilización de aguas en su proceso de producción, transformación o manipulación, estas aguas por su manipulación contienen múltiples tipos de contaminantes y son vertidas a ríos y mares después de un mínimo tratamiento, es de aclarar que no en todos los casos son tratadas antes de transportarlas allí

5. Escorrentías : que son las que quedan después de sucedidas las lluvias y que transportan gran parte de los contaminantes, de calles, techos y todas las demás superficies; son agua de lluvia, que descargan grandes cantidades de agua sobre el suelo. Parte de esta agua es drenada y otra escurre por la superficie, arrastrando arena, tierra, hojas y otros residuos que pueden estar sobre el suelo.; con las cual tienen contacto y que lógicamente van directo a las alcantarillas y en muchos casos directamente a los ríos.

6. Características de las aguas residuales

7. TRANSPORTE DE AGUAS RESIUALES CONDUCCIONES -. ALCANTARILLADOS COMBINADOS -. ALCANTARILLADOS SEPARADOS

8. PROCESOS DE TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE LAS AGUAS RESIDUALES En todo proceso biológico, los organismos se desarrollarán de manera apropiada si se les provee, básicamente, lo siguiente:   • Nutrientes suficientes • Ausencia de compuestos tóxicos • Condiciones ambientales apropiadas

9. OXIDACION BIOLOGICA La oxidaci ó n biol ó gica es el mecanismo mediante el cual los microorganismos degradan la materia orgánica contaminante del agua residual. De esta forma, estos microorganismos se alimentan de dicha materia org á nica en presencia de ox í geno y nutrientes, de acuerdo con la siguiente reacci ó n :

10. PROCESO AEROBIO El proceso aerobio es un proceso de respiración de oxígeno en el cual el oxígeno libre es el único aceptador final de electrones; el oxígeno es reducido y el carbono es oxidado, al igual que la materia orgánica o inorgánica. Todos los organismos que usan oxígeno libre como aceptador de electrones son aerobios.

11. PROCESO ANAEROBIO El proceso anaerobio o fermentación lo definió Pasteur como la vida sin aire. Es la descomposición u oxidación de compuestos orgánicos, en ausencia de oxígeno libre, para obtener la energía requerida para el crecimiento y mantenimiento de los organismos anaerobios.

12. PROCESO ANOXICO La fermentación anóxica o proceso de respiración de nitrato está definido como el conjunto de reacciones de reducción del nitrato o nitrito, en los cuales éstos se utilizan como aceptadores de electrones, en ausencia di oxígeno libre.   El proceso también se conoce como desnitrificación anaerobia, pero como las vías principales de conversión bioquímica no son anaerobias sino una modificación de las vías aerobias, se ha considerado más apropiado denominarlo proceso anóxico

13. TRATAMIENTO PRIMARIO Contempla el uso de operaciones físicas tales como la sedimentación y el desbaste de los sólidos sedimentables y flotantes presentes en el agua residual . Son los más sencillos en la limpieza del agua y tienen la función de preparar el agua . Sedimentación. Flotación Filtración Transferencia de gases Tanques de IMHOFF ( El  tanque Imhoff  es un tipo de  tanque  de doble función -recepción y procesamiento- para  aguas residuales

14. TRATAMIENTO SECUNDARIO El tratamiento secundario está diseñado para degradar sustancialmente el contenido biológico del agua residual, el cual deriva de residuos humanos, residuos de alimentos, jabones y detergentes. La mayoría de las plantas municipales utilizan procesos biológicos aeróbicos para este fin. Entre las principales tenemos: Desbaste Fangos activos Camas filtrantes (camas de oxidación) Placas rotativas y espirales Reactor biológico de cama móvil Filtros aireados biológicos Reactores biológicos de membrana Sedimentación secundaria

15. DESBASTE Consiste habitualmente en la retención de los sólidos gruesos del agua residual mediante una reja, manual o autolimpiante , o un tamiz, habitualmente de menor paso o luz de malla. Esta operación no sólo reduce la carga contaminante del agua a la entrada, sino que permite preservar los equipos como conducciones, bombas y válvulas, frente a los depósitos y obstrucciones provocados por los sólidos, que habitualmente pueden ser muy fibrosos: tejidos, papeles, etc.

16. FANGOS Las plantas de fangos activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usar oxígeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biológicos que remueven substancialmente materia orgánica. También puede atrapar partículas de material y puede, bajo condiciones ideales, convertir amoniaco en nitrito y nitrato, y en última instancia a gas nitrógeno.

17. TRATAMIENTO SECUNDARIO

18. CAMA FILTRANTE (Cama de Oxidacion ) L as camas filtrantes son utilizadas donde el licor de las aguas residuales es rociado en la superficie de una profunda cama compuesta de coque ( carbón , piedra caliza o fabricada especialmente de medios plásticos). Tales medios deben tener altas superficies para soportar las biopeliculas que se forman. El licor es distribuido mediante unos brazos perforados rotativos que irradian de un pivote central. El licor distribuido gotea en la cama y es recogido en drenes en la base. Estos drenes también proporcionan un recurso de aire que se infiltra hacia arriba de la cama, manteniendo un medio aerobio. Las películas biológicas de bacterias, protozoarios y hongos se forman en la superficie media y se comen o reducen los contenidos orgánicos. Esta biopelícula es alimentado a menudo por insectos y gusanos.

19. REACTOR BIOLOGICO El reactor biológico de cama móvil (MBBR, por sus siglas en inglés) asume la adición de medios inertes en vasijas de fangos activos existentes para proveer sitios activos para que se adjunte la biomasa. Esta conversión hace como resultante un sistema de crecimiento. Las ventajas de los sistemas de crecimiento adjunto son: 1) Mantener una alta densidad de población de biomasa 2) Incrementar la eficiencia del sistema sin la necesidad de incrementar la concentración del licor mezclado de sólidos (MLSS) 3) Eliminar el costo de operación de la línea de retorno de fangos activos (RAS).

20. PLACAS ROTATIVAS O ESPIRALES En algunas plantas pequeñas son usadas placas o espirales de revolvimiento lento que son parcialmente sumergidas en un licor. Se crea un flóculo biotico que proporciona el substrato requerido.

21. FILTROS AIREADOS BIOLOGICOS El propósito doble de este medio es soportar altamente la biomasa activa que se une a él y a los sólidos suspendidos del filtro. La reducción del carbón y la conversión del amoniaco ocurre en medio aerobio y alguna vez alcanzado en un sólo reactor mientras la conversión del nitrato ocurre en una manera anóxica .

22. REACTORES BIOLOGICOS DE MEMBRANA MBR es un sistema con una barrera de membrana semipermeable o en conjunto con un proceso de fangos. Esta tecnología garantiza la remoción de todos los contaminantes suspendidos y algunos disueltos. La limitación de los sistemas MBR es directamente proporcional a la eficaz reducción de nutrientes del proceso de fangos activos. El coste de construcción y operación de MBR es usualmente más alto que el de un tratamiento de aguas residuales convencional de esta clase de filtros.

23. Membranas sumergidas o sistema sumergido : Las membranas se sitúan dentro del propio reactor biológico, eliminando las necesidades de bombeo y aprovechando la agitación mecánica de la aireación . Membranas externas o sistema de bucle externo : El contenido de reactor biológico se bombea al módulo de membranas. Las ventajas de este modelo residen en que el propio módulo de membranas sirve de contenedor de limpieza para las mismas y se evita su manipulación.

24. El paso final de la etapa secundaria del tratamiento es retirar los flóculos biológicos del material de filtro, y producir agua tratada con bajos niveles de materia orgánica y materia suspendida. En una planta de tratamiento rural, se realiza en el tanque de sedimentación secundaria.

25. TRATAMIENTO TERCIARIO Los tratamientos terciarios se emplean combinaciones adicionales de los procesos y operaciones unitarias con el fin de eliminar otros compuestos, tales como nitrógeno y el fósforo, cuya reducción con tratamiento secundario no es significativa. Va mucho más allá del tratamiento secundario, para eliminar constituyentes de las aguas residuales que merecen especial atención, como los nutrientes, los compuestos tóxicos y los excesos de materia orgánica o de sólidos en suspensión. Se utiliza la coagulación química, floculación y sedimentación seguida de filtración y carbón activado.

26. TRATAMIENTO DE SISTEMAS NATURALES Procedimientos o técnicas en los que la eliminación de las sustancias contaminantes presentes en las aguas residuales urbanas se produce por componentes del medio natural, sin emplearse en el proceso ningún aditivo químico.

27. Se clasifican en: Se han desarrollado en diferentes medios,adaptándose a las características de los suelos y plantas, partiendo de esta idea los tratamientos de sistemas naturales se pueden clasificar en: Tratamiento en el terreno Sistemas acuáticos

28. TRATAMIENTO EN EL TERRENO Infiltración rápida: En superficies donde la tierra es muy permeable, el tratamiento adecuado debe estar diseñado de manera que se adapte a la capacidad de retención del agua que posee el suelo.

29. Infiltración lenta: Consiste en la aplicación de un caudal controlado de agua residual sobre una superficie de terreno con cubierta vegetal cultivada. Las cargas hidráulicas de agua residual aplicadas anualmente sobre la superficie activa de tratamiento varían entre 0.5 y 6 m3/m2.

30. Flujo superficial: La técnica consiste en forzar la escorrentía del agua residual, mediante riego por circulación superficial en laminas sobre un suelo previamente acondicionado (en pendiente y con vegetación no arbórea).

31. SISTEMAS ACUATICOS En este grupo de métodos naturales de depuración de aguas residuales, se incluyen aquéllos cuya acción principal de depuración se ejerce en el seno del medio acuático, participando en el proceso plantas emergentes (especialmente sus raíces) y la actividad microbiológica asociada.

32. Humedales: Son sistemas en los que el agua fluye continuamente, cuya superficie libre permanece al nivel del suelo, o por encima del mismo, manteniéndolo en estado de saturación durante un largo período del año.

33. Sistemas de lagunaje : El tratamiento o proceso de depuración se produce gracias a reacciones biológicas, químicas y físicas, que tienen lugar en las lagunas y que tienden a estabilizar el agua residual. Los fenómenos producidos tienen relación con: sedimentación, oxidación, fotosíntesis, aireación, evaporación, etc.

34. Sistemas de plantas: Su finalidad principal es la eliminación de determinado componentes de las aguas a través de sus raíces, que constituyen un buen sustrato responsable de una parte importante del tratamiento Las plantas más comúnmente cultivadas son los jacintos de agua, existiendo amplia documentación sobre estos cultivos. El clima es un factor limitativo de su rendimiento, ya que las plantas sólo crecen a determinadas temperaturas.

35. Planta de tratamiento de aguas residuales

36. CONCLUSION El tratamiento de las aguas residuales es un método muy utilizado en la actualidad para aumentar la disponibilidad del agua, que se realiza por diferentes etapas que tienen como finalidad limpiar el agua de desecho para poder ser reutilizada. Con el firme propósito de aumentar el agua disponible para consumo y uso de los seres humanos . Se debe implementar un procedimiento que contengan la menor proporción de elementos químicos que en vez de ayudar a la contaminación, tengan altos niveles que alteren la composición química natural del agua, que pueda ser de gran afectación para los seres humanos y para la naturaleza en general.