tratamiento biológico de aguas residuales de procedencia doméstica
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OXÍGENO DISUELTO (OD)
ES LA MEDIDA DEL OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA, EXPRESADO EN PPM.
PUEDE SER UN INDICADOR DE CUÁN CONTAMINADA ESTÁ EL AGUA Y CUÁN BIEN
SOPORTE ESTA AGUA A LA VIDA VEGETAL Y ANIMAL.
GENERALMENTE:
UN NIVEL MÁS ALTO DE OD INDICA AGUA DE MEJOR CALIDAD.
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COT: CARBONO ORGÁNICO TOTAL
PARÁMETRO USADO CUANDO HAY PEQUEÑAS CANTIDADES DE MATERIA ORGÁNIC
EN LA OXIDACIÓN DE TODO EL CARBONO ORGÁNICO A CO2, CUYA PRODUCCIÓN
CON UN ANALIZADOR DE INFRARROJOS.
CUANDO EXISTEN COMPUESTOS ORGÁNICOS RESISTENTES A LA OXIDACIÓN, EL VACOT ES MENOR QUE EL REAL.
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DBO: DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGEN
ES LA CANTIDAD DE OXÍGENO REQUERIDO POR LOS MICROORGANISMOS PARA OXID
(ESTABILIZAR) LA MATERIA ORGÁNICA BIODEGRADABLE EN CONDICIONES AEROBIAS.
SIRVE PARA:
DISEÑAR UNIDADES DE TRATAMIENTO BIOLÓGICO.
EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO.
FIJAR LAS CARGAS ORGÁNICAS PERMISIBLES EN FUENTES RECEPTORAS.
NOTA:
• PARA UN PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUAS, SE TOMA COMO PUNTO DE REFERENCIA
DBO ESTÁNDAR.
• MATERIA ORGÁNICA OXIDABLE BIOLÓGICAMENTE.
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DBON: DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENITROGENÁCEO
EL NITRÓGENO AMONIACAL ES OXIDADO POR LAS BACTERIAS NITRIFICANTES EN N
CAUSANDO UNA DEMANDA DE O2 CONOCIDA COMO DBON.
DBON
DBOUCY = L (1-10-kt)
Tiempo (d)
D B O m
g O 2 / L
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DBOUC: DEMANDA BIOQUÍMICA ÚLTIMA DE OXCARBONÁCEO
SE REFIERE A LA CANTIDAD DE OXÍGENO REQUERIDO EN EL AGUA EN UN INICIO DE UNA PRUEBA D
ⅆⅆ
=
= = −
= 1 −
: ⅆ ⅆÉ ⅆ (2
)
: = 0 .
: (2
)
: ⅆ ⅆÓ ⅆ−
: ⅆ ⅆÓ ⅆ
ⅆⅆ
: ⅆ ⅆÓ ⅆ Á Á (2
. ⅆ )
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VALORES DE DBO
Tipo de agua Rango de DBO
Aguas muy puras DBO5 < 3 ppm
Pureza intermedia DBO5 entre 3-5 ppm
Agua contaminada DBO5 > 8 ppm
Aguas residuales urbanas DBO5 entre 100-400 ppm
Industria alimentaria y de curtiembres DBO5 hasta 10000 ppm
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DQO: DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO
ES UNA MEDIDA DEL OXÍGENO EQUIVALENTE A LA MATERIA ORGÁNICA OXIDABLE
QUÍMICAMENTE MEDIANTE UN AGENTE QUÍMICO OXIDANTE FUERTE.
CUANTIFICA LA MATERIA OXIDABLE TOTAL, TANTO LA BIODEGRADABLE COMO LA Q
ES; TANTO ORGÁNICA COMO INORGÁNICA.
ES ÚTIL COMO PARÁMETRO DE CONCENTRACIÓN ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALA LA VIDA BIOLÓGICA.
SIEMPRE: DQO > DBO
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DBO5/DQO < 0.2 INDICAN LA PRESENCIA PREDOMINANTE DE MATERIA ORGÁNICA
BIODEGRADABLE, ADEMÁS DE MATERIA INORGÁNICA OXIDABLE.
DBO5/DQO > 0.6 INDICA LA PRESENCIA PREDOMINANTE DE CONTAMINACIÓN OR
BIODEGRADABLE.
LA DQO DE AGUAS SUPERFICIALES DESTINADAS PARA ABASTECIMIENTO DEBE SER M
PPM. EN LAS AGUAS POTABLES EL LÍMITE TOLERABLE ES 5 PPM.
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TRATAMIENTOS DADOS A AGUAS RESIDUA
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EFICACIA DE LOS TRATAMIENTOS PRIMARSECUNDARIO EN LA ELIMINACIÓN DE DIVE
CONTAMINANTESParámetro Porcentaje de reducción
Tratamiento primario Tratamiento secundario
Sólidos en suspensión (SST) 60 90
Demanda bioquímica deoxígeno
35 90
Demanda química de oxígeno 30 80
Materia orgánica refractaria(1) 20 60
Nitrógeno total 20 50
Fósforo total 10 30
Total de sólidos disueltos (SDT) - 5
Coliformes totales 40 80
Microorganismos patógenos 10 Variable
(1) Sustancias poco biodegradables como ligninas, aceites lubricantes, etc.
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TIPOS DE PROCESOS BIOLÓGICOS
TIPO REQUERIMIENTO
Aérobico Requiere de oxígeno (OD > 2 mg/L)
Anaeróbico No requiere de oxígeno (OD = 0 mg/L)
Anóxico Se realiza en presencia de poco oxígeno ( 0.3 mg/L < OD < 0.6(desnitrificación)
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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA DEPURAAEROBIA Y ANAEROBIA
TIPO DE DIGESTIÓN Ventajas Inconvenientes
AEROBIA Mayores rendimientos en ladepuración.Procesos bien conocidos.Permite la nitrificación simultánea-No es necesario aumentar la
temperatura del agua residual.
Necesita aporte conoxígeno.Mayor necesidad deProducción de gran fangos no estabiliza
ANAEROBIA Pequeña producción de fangos.Menor necesidad de nutrientes.Productos finales aprovechables(biogás).Admite elevadas cargas demateria orgánica e hidráulica.Menores costos de operación
Mayores costes de iControl de temperaten digestores cerradArranque más lento Mantener ausencia d
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REQUERIMIENTOS DE TRATAMIENTO BIOLÓG
•
≥ 0.6
• ESPACIO
• VALOR MÁXIMO DE 5:
Proceso Máx. DBO5
Anaerobio 3000 ppm
Aerobio 1000 – 1500 ppm
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COMPARANDO DEPURACIONES
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FILTROS BIOLÓGICOS
EMPLEAN REACTORES EN LOS CUALES EL AGUA RESIDUAL ESTÁ EN CONTACTO
MICROORGANISMOS INMOVILIZADOS EN UNA SUPERFICIE (BIOPELÍCULA).
SE BUSCA PROMOVER CAMBIO FISIOLÓGICO, METABÓLICO Y DE REGULACIÓN
PARA ASÍ LOGRAR LA PRODUCCIÓN DE DETERMINADOS METABOLITOS SECUN
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LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN
SON TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS MEDIANTE PROCESOS BIO
NATURALES DE INTERACCIÓN ENTRE LA BIOMASA Y LA MATERIA ORGÁNICA.
NO SÓLO SON CAPACES DE REDUCIR EN GRAN CANTIDAD EL DBO5, SINO QUE TAM
PUEDEN SER USADAS PARA EL RETIRO DEL NITRÓGENO Y FÓSFORO, REDUCCIÓN DEPESADOS Y COMPUESTOS ORGÁNICOS TÓXICOS Y DESTRUCCIÓN DE PATÓGENOS
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TIPOS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN
LAGUNAS AEROBIAS LAGUNAS ANAEROBIAS LAGUNAS FACULTAT
Soportan cargas orgánicasbajas, tienen una mezclaadecuada para prevenirestratificación y contienenOD en todo instante y en
todo el volumen.
Reciben altas cargasorgánicas que producencondiciones anaerobiasestrictas (OD ausente) entodo el volumen de la
laguna.
Operan con una cargaorgánica media, en lascapas superiores existeproceso aerobio, y en inferiores un proceso
anaerobio.
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LAGUNAS FACULTATIVAS
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LAGUNAS ANAEROBIAS
Profundidad de 3 a 5 m. Tiempos de retención de 1 a 5 días.
Genera mucho más olores que las lagunas aerobias.Remueve entre 50 a 80% del DBO5Se suele colocar como primera etapa con el objetivo de
disminuir el contenido de sólidos y materia orgánica.
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LAGUNAS ANAEROBIAS
VENTAJAS DESVENTAJAS
Las lagunas anaeróbicas disminuyen el áreatotal del sistema, debido a que tienen unabuena capacidad para reducir la cargaorgánica.
Requieren más área de terreno que los otrosistemas de tratamiento compacto, ya quedependen de las condiciones climáticas, esdecir que a menor temperatura, más área.
Requieren de 0.4 a 4 m2 por habitante, segla temperatura.
Operan sin ningún consumo de energía. No se recomiendan en zonas urbanas, porqpueden generar olores desagradables, ni ezonas donde la temperatura sea menor a15ºC, pues disminuye su eficiencia.
No existen averías de carácter electromecánico. Las pérdidas de agua por evaporación sonmayores que en otros sistemas.
Son sencillas operativamente.
Se caracterizan por una gran estabilidad deoperación, lo que permite una fácil adaptacióna cambios de caudal y de carga orgánica.
Generan escasa producción de lodos yaestabilizados, que se deben extraer despuésde 5 años.
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SECUENCIA DE LAGUNAS
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LODOS ACTIVADOS
CONSISTE EN EL CONTACTO ENTRE LAS AGUAS RESIDUALES Y LOS MICROORGANISM
FORMAN LODOS CON AYUDA DE AIREACIÓN.
El lodo que va formándose regresa, se recircula (un 30-40%).
El lodo formado se trata posteriormente según las necesidades (dig
TIPO DE TRATAMIENTO VENTAJAS DESVENTAJAS
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FILTROS BIOLÓGICOS – BIODISCOS
• Altas eficiencias de remoción,75% - 85% sólidos ensuspensión y microorganismos95%-99%
• Efluente parcialmentenitrificado.
• Efluente para reuso agrícola.•
Menos requerimiento de equipoelectromecánico
• Altos costos por obra civiequipamiento y operació
• Mayora capacitación paoperadores.
• Producción de lodos inest
LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN • Bajo costo por obra civil.• Bajo costo de operación y
mantenimiento.• Capacitación nula de
operadores.
• Requiere grandes extensde terreno.
• Puede desprender oloresindeseables.
• Necesitan de sol ytemperaturas constantes tener mejor desempeño.
LODOS ACTIVADOS • Altas eficiencias de remoción85% - 95% sólidos ensuspensión y microorganismos98%-99.5%
• Lodos parcialmenteestabilizados.
• Efluente parcialmentenitrificado.
• Fácil de estabilizar durantearranque.
•
Menos requerimiento deterreno.
•
Altos costos por obra civiequipamiento.• Alto costo de operación y
mantenimiento.• Mayor capacitación para
operadores.• Requiere un área de dep
para lodos residuales.