TRATAMIENTO
DE AGUAS RESIDUALES
Ing. Juan Díaz Camacho
Universidad Nacional de Trujillo
Facultad de Ingeniería Química
Contenido
I.- Características de las Aguas Residuales
1. Fuentes
2. Características físicas
3. Características Químicas
4....
Contenido
III.- Prevención de la Contaminación
Disminución de consumo y reducción de aguas
residuales
IV.- Métodos de Trat...
1. Características de las Aguas
Residuales
Fuentes de las Aguas Residuales
• Agua residual doméstica:
– Zonas residenciales
– Zonas comerciales
– Zonas institucional...
Características Físicas
Sólidos totales
(T°=105°C)
Volátiles
orgánico
Fijos
inorgánico
Suspendidos
retenido
Disueltos
filt...
Ejercicio
Los siguientes resultados de laboratorio fueron obtenidos para una muestra
de agua residual. Los ensayos se real...
Características Físicas
• Color
– Causado por sólidos suspendidos (aparente),
material coloidal y sustancias en solución
(...
Características Físicas
• Olor:
– Agua residual fresca: olor inofensivo
– Generadores de olores: indol, eskatol, mercaptan...
Nombre del
compuesto
Fórmula química Peso
molecular
Volatilidad a
25ºC
Ppm (v/v)
Umbral de
detección de
olor
ppb (v/v)
Umb...
Características Físicas
• Temperatura:
– Regiones cálidas: 13°C - 30°C
– Regiones frías: 7°C - 18°C
– Afecta las reaccione...
Características Físicas
• Conductividad
– Capacidad de una solución para conducir la
corriente eléctrica.
– Indicador de l...
Características Químicas
• Constituyentes orgánicos
• Proteínas
• Grasas y aceites
• Carbohidratos
– Constituyentes inorgá...
Características Químicas
• pH:
– Intervalo existencia vida biológica: 5 - 9
– Parámetros importante para el tratamiento
– ...
Características Químicas
• Nitrógeno:
– Nutriente esencial - eutrofización
– En aguas residuales: nitrógeno amoniacal, nit...
Características Químicas
• Fósforo:
– Nutriente esencial
– Aguas residuales domésticas pueden tener entre
4 - 12 mg/L como...
Características Químicas
• Alcalinidad:
– Neutralizar ácidos
– Presencia de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos
– En sis...
Características Químicas
• Otros constituyentes inorgánicos:
– Azufre:
• Ion sulfato en aguas de abastecimiento y residual...
Características Químicas
• Constituyentes orgánicos agregados:
– Materia orgánica en las AR: proteínas (40 - 60%),
carbohi...
Características Químicas
• Demanda Bioquímica de Oxígeno:
– Si hay suficiente oxígeno disponible, la
descomposición del de...
Demanda Bioquímica de Oxígeno
• Desechos orgánicos : COHNS
• Tejido celular: C5H7NO2.
• Reacciones químicas:
– Oxidación
C...
Demanda Bioquímica de Oxígeno
• Oxidación Carbono orgánico: DBOúltima
• Prueba estándar:
– Botella de DBO (300 ml)
– Agua ...
Ejercicio (10’)
La siguiente es la información de un ensayo de
DBO a 5 días para una muestra de agua
residual. Un volumen ...
Demanda Bioquímica de Oxígeno
• Limitaciones: periódo de 5 días, consumo de
oxígeno.
• Demanda adicional de oxígeno para o...
Demanda Química de Oxígeno
• Medir material orgánico de las AR, susceptible
de ser oxidado químicamente.
– Se oxidan susta...
DBO5 / DQO
• DBO5/DQO entre 0.3 y 0.8 = ARD.
• DBO5/DQO > 0.5, tratamiento biológico
• DBO5/DQO < 0.3 constituyentes tóxic...
Características Químicas
• Grasas y aceites
– Liquidos a T° ambiente: aceites
– Sólidos a T° ambiente: grasas
– Esteres co...
Características Químicas
• Tensoactivos:
– “Agentes de actividad superficial”
– Moléculas orgánicas grandes compuestas de ...
Características Biológicas
• Importancia: enfermedades, descomposición y
estabilización.
• Microorganismos presentes en Ag...
Características Biológicas
– Fuente de carbono: heterótrofos (requieren carbono
orgánico) y autótrofos (carbono celular se...
Características Biológicas
• Uso de microorganismos indicadores:
• Se emplean los organismos coliformes (fácil
identificac...
Características Biológicas
• Microorganismos patógenos: Bacterias,
parásitos (protozoos y helmintos) y virus
• Métodos de ...
2. Composición de las Aguas
Residuales
Composición de las AR
• Valores comunes de la cantidad total de
contaminantes por habitante (Tabla 4.11 y
4.14).
• Valores...
Variaciones
• Variaciones:
– en la concentración
– en el caudal
– en la carga másica:
Concentración media integrada: propo...
Normas de Vertimiento
U. Existente U. Nuevo
• pH 5 - 9 unidades
• Temperatura < 40°C
• Grasas y aceites >80% >80%
• SST >5...
Normas de vertimiento
• Arsénico 0.5 mg/L
• Bario 5.0 mg/L
• Cadmio 0.1 mg/L
• Cromo 0.5 mg/L
• Mercurio 0.02 mg/L
• Plomo...
3. Prevención de la Contaminación
Prevención de la Contaminación
• Objetivo:
– Reducir el uso de agua potable
– Minimizar la generación de aguas residuales
...
Beneficios vs. Restricciones
Area Beneficio potencial Restricción potencial
Técnica Recuperación de subproductos
comerciab...
Planeación del Programa
• Paso 1: Evaluación de toda la planta: (cómo se
usa el agua, generación de AR)
• Incluye revisión...
Planeación del Programa
– Factores a tener en cuenta:
• Identificar posibles fuentes
• Determinar los requisitos de calida...
Planeación del Programa
• Paso 3: Definir las metas de reducción de agua
de suministro y agua residual.
– Metas: específic...
Técnicas para reducir las AR
dentro de la planta
• Objetivo: minimización de uso de agua.
• Areas relacionadas:
– Capacita...
Capacitación de Personal
- Promover la concientización del personal respecto a
la necesidad de reducir el consumo
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Proceso Productivo
• Modificaciones en el proceso:
– Cambios en el equipo, por ejemplo:
• Usar enjuagues de rocío a alta p...
Proceso Productivo
• Cambios en las operaciones:
– Mejorar operaciones de limpieza del equipo:
• Dispositivos mecánicos de...
Servicios Sanitarios
• Uso de dispositivos y sistemas para reducir el
consumo (Tabla No.36-4)
• Fuentes de generación de a...
Técnicas para reciclar AR no tratada
• Reciclado de aguas residuales industriales
– Depende de los requisitos del proceso ...
Recuperación de Subproductos
– Objeto: regular la descarga de contaminantes
– Criterios de selección:
• Comparar el valor ...
Tecnologías para la
Recuperación
• Evaporación (e.g. Solventes en forma de vapor)
• Ultrafiltración (e.g. Recuperación de ...
Reutilización del Agua Residual
• Criterios: calidad requerida, tecnología disponible
• Irrigación agrícola: cultivos o vi...
Trabajo (15 días) = 30%
• Caracterización aguas residuales producidas por
la Universidad:
– Caudales
– Características fís...
4. Métodos de Tratamiento
de las Aguas Residuales
Métodos de Tratamiento
• Clasificación:
– Operaciones físicas unitarias: floculación,
sedimentación, flotación, filtración...
Niveles de Tratamiento
Nivel de tratamiento Descripción
Preliminar Remoción de constituyentes que puedan causar problemas ...
Aplicación de las Operaciones y
Procesos Unitarios
Constituyente Operación unitaria, proceso unitario o sistema de tratami...
Eficiencias Típicas de Tratamiento (%)
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1. tratamiento agua residual diapositivas

  1. 1. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Ing. Juan Díaz Camacho Universidad Nacional de Trujillo Facultad de Ingeniería Química
  2. 2. Contenido I.- Características de las Aguas Residuales 1. Fuentes 2. Características físicas 3. Características Químicas 4. Características Biológicas II .- Composición de las Aguas Residuales
  3. 3. Contenido III.- Prevención de la Contaminación Disminución de consumo y reducción de aguas residuales IV.- Métodos de Tratamiento – Parámetros de diseño de sistemas de tratamiento – Clasificación de los métodos – Niveles de tratamiento – Aplicación de las operaciones y procesos unitarios – Elementos de diseño
  4. 4. 1. Características de las Aguas Residuales
  5. 5. Fuentes de las Aguas Residuales • Agua residual doméstica: – Zonas residenciales – Zonas comerciales – Zonas institucionales – Centros recreativos • Agua residual no doméstica – Industrias • Infiltraciones y conexiones erradas
  6. 6. Características Físicas Sólidos totales (T°=105°C) Volátiles orgánico Fijos inorgánico Suspendidos retenido Disueltos filtrado Filtración (0.45 micras)Temperatura (T° 550°C)
  7. 7. Ejercicio Los siguientes resultados de laboratorio fueron obtenidos para una muestra de agua residual. Los ensayos se realizaron para una muestra de 50 ml. Determine: Concentración de Sólidos totales, Sólidos totales volátiles, Sólidos suspendidos, Sólidos suspendidos volátiles Tara de la cápsula de porcelana = 53.5433 gr Masa de la cápsula + residuo, luego de evaporación a 105°C = 53.5793 gr. Masa de la cápsula + residuo, luego de calcinación a 550°C = 53.5772 gr. Tara del filtro = 1.5433 gr Residuo en el filtro, luego de secado a 105°C = 1.5553 gr Residuo en el filtro, luego de calcinación a 550°C = 1.5531 gr
  8. 8. Características Físicas • Color – Causado por sólidos suspendidos (aparente), material coloidal y sustancias en solución (verdadero). – Fuentes de color: infiltración, aportes por conexiones erradas, descargas industriales, y descomposición de compuestos orgánicos. – Café claro, gris claro, gris oscuro o negro.
  9. 9. Características Físicas • Olor: – Agua residual fresca: olor inofensivo – Generadores de olores: indol, eskatol, mercaptanos, sulfuro de hidrógeno. – Métodos de medición: métodos sensoriales e instrumentales.
  10. 10. Nombre del compuesto Fórmula química Peso molecular Volatilidad a 25ºC Ppm (v/v) Umbral de detección de olor ppb (v/v) Umbral de reconocimien to de olor ppb (v/v) Carácter o palabra descriptiva del olor Compuestos con azufre Methyl mercaptan CH3SH 48 Gas 0.5 1.0 rotten cabbage Hydrogen sulfide H2S 34 Gas 0.5 4.7 rotten eggs Sulfur Dioxide SO2 64 Gas 2700 4400 pungent, irritating Compuestos con Nitrógeno Ammonia NH3 17 Gas 17000 37000 pungent, irritating Indole C6H4(CH)2NH 117 360 0.1 fecal, nauseating Trimethyl amine (CH3)3N 59 Gas 0.4 pungent, fishy Skatole C9H9N 131 200 1.0 50 fecal, nauseanting Otros compuestos Acetaldehyde CH3CHO 44 Gas 67.0 210 pungent, fruity Ozone O3 48 Gas 500 pungent, irritating Chlorine Cl2 71 Gas 80 310 pungent, suffocating Principales compuestos olorosos
  11. 11. Características Físicas • Temperatura: – Regiones cálidas: 13°C - 30°C – Regiones frías: 7°C - 18°C – Afecta las reacciones químicas, velocidades de reacción, uso del agua, vida acuática. – T° óptima vida bacteriana: 25°C - 35°C – Detención de procesos aeróbicos y de nitrificación: 50°C – Detención producción de metano: 15°C – Detención procesos nitrificantes: 5°C
  12. 12. Características Físicas • Conductividad – Capacidad de una solución para conducir la corriente eléctrica. – Indicador de la concentración de sólidos disueltos totales
  13. 13. Características Químicas • Constituyentes orgánicos • Proteínas • Grasas y aceites • Carbohidratos – Constituyentes inorgánicos • Elementos individuales (Ca, Cl, Fe, Cr, Zn, etc.) • Compuestos (NO3, SO4)
  14. 14. Características Químicas • pH: – Intervalo existencia vida biológica: 5 - 9 – Parámetros importante para el tratamiento – Medición: pH metro
  15. 15. Características Químicas • Nitrógeno: – Nutriente esencial - eutrofización – En aguas residuales: nitrógeno amoniacal, nitritos, nitratos y nitrógeno orgánico. – Nitrógeno amoniacal: • Ion amonio: pH<9.3 • Amoniaco: pH>9.3 – Medición: métodos colorimétricos, titulación, electrodos
  16. 16. Características Químicas • Fósforo: – Nutriente esencial – Aguas residuales domésticas pueden tener entre 4 - 12 mg/L como P. – Formas comunes: ortofosfatos, polifosfatos (sufren hidrólisis en soluciones acuosas y se convierten en ortofosfatos) y fósforo orgánico (en aguas industriales).
  17. 17. Características Químicas • Alcalinidad: – Neutralizar ácidos – Presencia de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos – En sistemas anaerobios o de nitrificación amortigua ácidos
  18. 18. Características Químicas • Otros constituyentes inorgánicos: – Azufre: • Ion sulfato en aguas de abastecimiento y residuales • Sulfatos se reducen biológicamente a sulfuros – Metales • Todos los organismos los requieren. • Medición: absorción atómica, plasma acoplado por inducción o colorimetría. • Clases de metales: disueltos, suspendidos, totales, extractables en ácido (en solución, ácido mineral en caliente).
  19. 19. Características Químicas • Constituyentes orgánicos agregados: – Materia orgánica en las AR: proteínas (40 - 60%), carbohidratos (25 - 50%) y grasas y aceites (8 - 12%). Urea (mayor constituyente de la orina) – Análisis: caracterizar AR, eficiencias STAR, comportamiento fuentes receptores. – Métodos: DBO5, DQO, COT.
  20. 20. Características Químicas • Demanda Bioquímica de Oxígeno: – Si hay suficiente oxígeno disponible, la descomposición del desecho continua hasta que se ha consumido. – Tres actividades ocurren: • Oxidación: desecho oxidación a productos finales, generan energía. • Síntesis: desecho a tejido celular usando la energía liberada • Respiración endógena: cuando se acaba la MO, las nuevas celular consumen su propio tejido celular para obtener energía.
  21. 21. Demanda Bioquímica de Oxígeno • Desechos orgánicos : COHNS • Tejido celular: C5H7NO2. • Reacciones químicas: – Oxidación COHNS + O2 + bacterias → CO2 + H2O + NH3 + energía – Síntesis COHNS + O2 + bacterias + energía → C5H7NO2 – Respiración endógena C5H7NO2+ 5O2 → 5CO2 + 2H2O + NH3
  22. 22. Demanda Bioquímica de Oxígeno • Oxidación Carbono orgánico: DBOúltima • Prueba estándar: – Botella de DBO (300 ml) – Agua saturada con oxígeno y nutrientes – Medir [O2] inicial (D1), incubar a 20°C por 5 días y medir [O2] final (D2). DBO (mg/L) = (D1 - D2) / P P es la fracción de agua residual contenida en la muestra
  23. 23. Ejercicio (10’) La siguiente es la información de un ensayo de DBO a 5 días para una muestra de agua residual. Un volumen de 15 ml de agua residual se agregó en una botella de incubación de 300 ml. El OD inicial de la muestra diluida fue de 8.8mg/L y el OD final, después de 5 días de incubación fue de 1.9 mg/L. Cuál es la DBO5 de la muestra? Cuáles cree que son las limitaciones del ensayo?
  24. 24. Demanda Bioquímica de Oxígeno • Limitaciones: periódo de 5 días, consumo de oxígeno. • Demanda adicional de oxígeno para oxidación del amonio a nitrato (Demanda Nitrogenada de Oxígeno). Las reacciones del proceso de nitrificación son: – Conversión de amonio a nitrito (Nitrosomonas) – Conversión de nitrito a nitrato (Nitrobacterias) Esta demanda ocurre 5 a 8 días después de iniciada la prueba de DBO. Ojo si hay muchos nitrificantes.
  25. 25. Demanda Química de Oxígeno • Medir material orgánico de las AR, susceptible de ser oxidado químicamente. – Se oxidan sustancias orgánicas difíciles de oxidar biológicamente (lignina) – Hay sustancias inorgánicas que se oxidan – Algunas sustancias pueden ser tóxicas para los microorganismos. – Se realiza en 3 horas.
  26. 26. DBO5 / DQO • DBO5/DQO entre 0.3 y 0.8 = ARD. • DBO5/DQO > 0.5, tratamiento biológico • DBO5/DQO < 0.3 constituyentes tóxicos y/o aclimatación.
  27. 27. Características Químicas • Grasas y aceites – Liquidos a T° ambiente: aceites – Sólidos a T° ambiente: grasas – Esteres compuestos de ácidos grasos, alcohol y glicerol.
  28. 28. Características Químicas • Tensoactivos: – “Agentes de actividad superficial” – Moléculas orgánicas grandes compuestas de un grupo hidrofílico y uno hidrofóbico. – En AR provienen de descargas de detergentes, lavanderías industriales, etc. – Causan aparición de espumas – Medición: cambio de color de una muestra estándar de azul de metileno. – SAAM - Sustancias Activas al Azul de Metileno
  29. 29. Características Biológicas • Importancia: enfermedades, descomposición y estabilización. • Microorganismos presentes en Aguas superficiales y subterráneas: – Bacterias, hongos, algas, protozoos, plantas y animales vivos, virus. – Clasificación: eucariotas, eubacterias y arqueobacterias. – Eucariotas : núcleo recubierto, varias moléc. de ADN. Procariotas (bacterias y arqueobacterias).
  30. 30. Características Biológicas – Fuente de carbono: heterótrofos (requieren carbono orgánico) y autótrofos (carbono celular se deriva del CO2). – Requerimientos de oxígeno: aerobios obligados, anaerobios facultativos, anaerobios aerotolerantes y anaerobios obligados. – Requerimientos ambientales: • por T°: psicrofílicas (-10 - 20°C), mesofílicas (10 - 50°C), termofílicas (40 - 70°C) e hipertermofílicas (70 - 95°C) • pH óptimo para crecimiento bacterial: 6.5 - 7.5
  31. 31. Características Biológicas • Uso de microorganismos indicadores: • Se emplean los organismos coliformes (fácil identificación y presencia abundante). • Siempre presentes en el tracto intestinal; c/persona evacua entre 100.000 - 400.000 millones de bacteria coliformes por día. • Indicador de posible presencia de organismos patógenos. • No son efectivos para indicar presencia de virus y protozoos. • Se está analizando el uso de bacteriófagos como indicador de virus entéricos (virus que pueden infectar células procariótas).
  32. 32. Características Biológicas • Microorganismos patógenos: Bacterias, parásitos (protozoos y helmintos) y virus • Métodos de conteo: conteo directo, cultivo de placa, filtro de membrana, fermentación en tubos múltiples.
  33. 33. 2. Composición de las Aguas Residuales
  34. 34. Composición de las AR • Valores comunes de la cantidad total de contaminantes por habitante (Tabla 4.11 y 4.14). • Valores comunes de ARD (RAS Res 1096/00) Parámetro Intervalo DBO5 (gr/hab-día) 25 - 80 SST (gr/hab-día) 30 – 100 Nitrógeno total Kjeldahl (gr/hab-día) 9.3 – 13.7
  35. 35. Variaciones • Variaciones: – en la concentración – en el caudal – en la carga másica: Concentración media integrada: proporcional al caudal, se obtiene de la sumatoria del producto de los valores de caudal y concentración del constituyente de interés (para muestras horarias de 24 horas), dividida por la sumatoria del caudal. • Calcular la concentración media integrada y la concentración media aritmética y comparar los resultados. Ejercicio (10’)
  36. 36. Normas de Vertimiento U. Existente U. Nuevo • pH 5 - 9 unidades • Temperatura < 40°C • Grasas y aceites >80% >80% • SST >50% >80% • DBO domést >30% >80% • DBO indust >20% >80%
  37. 37. Normas de vertimiento • Arsénico 0.5 mg/L • Bario 5.0 mg/L • Cadmio 0.1 mg/L • Cromo 0.5 mg/L • Mercurio 0.02 mg/L • Plomo 0.5 mg/L • Cianuro 1.0 mg/L
  38. 38. 3. Prevención de la Contaminación
  39. 39. Prevención de la Contaminación • Objetivo: – Reducir el uso de agua potable – Minimizar la generación de aguas residuales • Programa P2 recomendado: – Reducción en el flujo de agua y aguas residuales – Reciclado – Recuperación de subproductos – Reuso
  40. 40. Beneficios vs. Restricciones Area Beneficio potencial Restricción potencial Técnica Recuperación de subproductos comerciables Necesidad adicional de tratamiento para cumplir con requisitos de reutilización. Económica Ahorros en gastos por consumo de agua y materia prima Ahorro en inversiones futuras Mayores costos de operación y mantenimiento de sistemas de tratamiento Requerimiento de disposición de residuos Reglamentaria Simplificación en procesos de obtención de licencias y permisos.
  41. 41. Planeación del Programa • Paso 1: Evaluación de toda la planta: (cómo se usa el agua, generación de AR) • Incluye revisión registros históricos, muestreos y análisis de laboratorio, identificación de fuentes de suministro y descargas). • Paso 2: Areas potenciales para conservar, reciclar y reutilizar el agua: • Incluir aguas de uso sanitario, proceso productivo, otros
  42. 42. Planeación del Programa – Factores a tener en cuenta: • Identificar posibles fuentes • Determinar los requisitos de calidad para el agua. • Comparar los requisitos de calidad del agua con los valores actuales o que podrían obtenerse mediante algún tipo de tratamiento. • Estimar los flujos de aguas residuales producidas y requeridas y volúmenes a ser almacenados. • Analizar las objeciones de los usuarios en relación con el uso de agua reciclada. • Realizar estimaciones de costos actuales del agua y del agua residual tratada y costos previstos.
  43. 43. Planeación del Programa • Paso 3: Definir las metas de reducción de agua de suministro y agua residual. – Metas: específicas, cuantificables, asignables, realistas y tiempo necesario para alcanzarlas. • Ejm: reducir el consumo de agua en (área) en (%) para (fecha) • Paso 4: Poner en marcha el programa (ojo flexible, monitoreo)
  44. 44. Técnicas para reducir las AR dentro de la planta • Objetivo: minimización de uso de agua. • Areas relacionadas: – Capacitación de personal – Modificación y/o cambios operacionales en proceso productivo. – Minimización de uso de agua en servicios sanitarios, mediantes dispositivos para restringir el flujo y dispositivos de cierre automático.
  45. 45. Capacitación de Personal - Promover la concientización del personal respecto a la necesidad de reducir el consumo - Establecer metas cuantificables para dicha reducción. - Capacitar al personal en las diversas técnicas de reducción del agua residual y métodos de minimización. - Vigilar el avance del programa (gráficos mensuales de consumo) y reajustar los objetivos del programa si se observa necesario
  46. 46. Proceso Productivo • Modificaciones en el proceso: – Cambios en el equipo, por ejemplo: • Usar enjuagues de rocío a alta presión en lugar de tanques de inmersión. • Sistemas de enfriamiento con aire en lugar de agua. • Reemplazar la torre de enfriamiento por sistema de enfriamiento a base de refrigerante. • Ponderar costo vs beneficio.
  47. 47. Proceso Productivo • Cambios en las operaciones: – Mejorar operaciones de limpieza del equipo: • Dispositivos mecánicos de limpieza, limpieza en seco, cortina de aire, enjuague a contracorriente. – Maximizar la vida efectiva del agua de producción: • enjuague a contracorriente, medición de conductividad. – Optimización del consumo: • Evitar sellos defectuosos en tubos y equipos, equipos de control automático, reductores de flujo, cubiertas, control de nivel del agua.
  48. 48. Servicios Sanitarios • Uso de dispositivos y sistemas para reducir el consumo (Tabla No.36-4) • Fuentes de generación de aguas residuales: lavadoras, bebederos, duchas, grifos, inodoros.
  49. 49. Técnicas para reciclar AR no tratada • Reciclado de aguas residuales industriales – Depende de los requisitos del proceso que recibe las aguas. – Tabla 36-5 – Purga de torres de enfriamiento para lavado. – Agua de enfriamiento de 1 uso (sin contacto) para intercambiador de calor y almacenamiento para enfriamiento sin contacto. • Reciclado de aguas de uso sanitario: – Agua residual “gris” (agua de lavado de duchas, lavadoras de ropa o vajillas) para inodoros o riego.
  50. 50. Recuperación de Subproductos – Objeto: regular la descarga de contaminantes – Criterios de selección: • Comparar el valor del subproducto recuperado con el costo derivado de su disposición y de la materia prima equivalente. • Tecnología de recuperación disponible y apropiada. • Demanda del producto garantizada. • Producción mínima garantizada • Efecto sobre la línea de producción • Tabla 36-6
  51. 51. Tecnologías para la Recuperación • Evaporación (e.g. Solventes en forma de vapor) • Ultrafiltración (e.g. Recuperación de pesticidas) • Biotecnología (e.g. Formación de metano) • Extracción de solventes (dos fases líquidas no miscibles, e.g. Metales solubles) • Precipitación selectiva (de iones por control de pH) • Tabla 36-7
  52. 52. Reutilización del Agua Residual • Criterios: calidad requerida, tecnología disponible • Irrigación agrícola: cultivos o viveros • Irrigación de jardines: parques, patios, cementerios. • Reutilización en la industria: aguas para sistemas de enfriamiento, de proceso. • Usos recreativos/ambientales: recarga de lagos, acuiferos. • Usos urbanos: protección contra incendios, inodoros • Tabla 36-8
  53. 53. Trabajo (15 días) = 30% • Caracterización aguas residuales producidas por la Universidad: – Caudales – Características físicas, químicas y biológicas • Propuesta de programa de prevención de contaminación: – Diagnóstico (fuentes de agua y de consumo, descargas, caudales, uso de dispositivos de ahorro, reuso, reciclaje) – Propuesta: áreas potenciales, metas
  54. 54. 4. Métodos de Tratamiento de las Aguas Residuales
  55. 55. Métodos de Tratamiento • Clasificación: – Operaciones físicas unitarias: floculación, sedimentación, flotación, filtración, tamizado. – Procesos químicos unitarios: Precipitación, adsorción y desinfección. – Procesos biológicos unitarios: métodos donde la remoción se realiza gracias a la actividad biológica. Se usan principalmente para remoción constituyentes orgánicos biodegradables y nutrientes.
  56. 56. Niveles de Tratamiento Nivel de tratamiento Descripción Preliminar Remoción de constituyentes que puedan causar problemas operacionales o de mantenimiento en los procesos de tratamiento y sistemas auxiliares Primario Remoción de parte de sólidos y de materia orgánica suspendidos. Primario avanzado Remoción intensiva de sólidos suspendidos y materia orgánica, en general llevada a cabo mediante la adición de insumos químicos o filtración Secundario Remoción de compuestos orgánicos biodegradables y sólidos suspendidos. Se incluye la desinfección. Secundario con remoción Remoción de compuestos orgánicos biodegradables, sólidos suspendidos y nutrientes. Terciario Remoción de sólidos suspendidos residuales, en general por filtración en medio granular. Se incluye la desinfección y la remoción de nutrientes Avanzado Remoción de materiales disueltos o en suspensión que permanecen después del tratamiento biológico convencional. Se aplica cuando se requiere reutilizar el agua tratada o para el control de eutroficación en fuentes receptoras.
  57. 57. Aplicación de las Operaciones y Procesos Unitarios Constituyente Operación unitaria, proceso unitario o sistema de tratamiento Sólidos suspendidos Sedimentación, filtración, adición de polímeros químicos, coagulación/sedimentación, procesos naturales (humedales artificiales, tratamiento en el suelo) Compuestos orgánicos biodegradables Lodos activados, filtros de lecho empacado, lagunas de estabilización, procesos naturales, reactores de película adherida (filtros percoladores, contactores biológicos rotatorios), sistemas físico-químicos. Patógenos Cloración, Radiación UV, procesos naturales, Ozonación. Nitrógeno Nitrificación/denitrificación (procesos biológicos de película adherida, en suspensión), procesos naturales Fósforo Remoción biológica, adición de sales metálicas, coagulación con cal/sedimentación, procesos naturales Metales pesados Precipitación química, procesos naturales Tabla 4.29 y 4.30
  58. 58. Eficiencias Típicas de Tratamiento (%) Unidad de tratamiento DBO DQO SST Sedimentación primaria 30-40 30-40 50-65 Lodos activados convencionales 80-95 80-95 80-90 Filtros percoladores 65-80 60-80 60-85 Sistemas anaerobios 65-80 60-80 60-70 Lagunas de estabilización - Anaerobias - Facultativas - Aerobias 50 –70 80-90 80-95 - - - 20-60 60-75 85-95
  59. 59. Configuraciones Típicas de STAR X X X X X X X X X X X X X X X X X X X XXXX DESARENADOR MEDICIÓN REJILLA AFLUENTE LECHOS DE SECADO CASETA CELADURIA PORTAL DEENTRADA EFLUENTE SEDIMENTADOR SECUNDARIO X X X X X X X X ALIVIADERO AFLUENTE AGUA CLARA VERTEDERO
  60. 60. Configuraciones Típicas de STAR X ESTACIÓN BOMBEO REJILLA CASETA DE CELADURÍA ESTRUCTURA DESCOLE X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X CANAL ABIERTO ESTRUCTURA DEPASO EFLUENTE AFLUENTE MEDICIÓN X X X
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