Tratamiento secundario de aguas (página 2)

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La materia
orgánica que se halla presente en le agua residual es
degradada por la población de microorganismos adherida al
medio, esta materia es absorbida sobre una capa viscosa
(película biológica), en cuyas capas externas es
degradada por los microorganismos aerobios, a medida que los
microorganismos crecen el espesor de la película aumenta
y el oxígeno es consumido antes de que pueda
penetrar todo el espesor de la película, por lo que se
establece un medio
ambiente anaerobio, cerca de la superficie del medio,
conforme esto ocurre las materia orgánica absorbida es
metabolizada antes de que pueda alcanzar los microorganismos
situados cerca de la superficie del medio filtrante. Como
resultado de nos disponer de una fuente orgánica externa
de carbón celular, los microorganismos situados cerca de
la superficie del medio filtrante se hallan en la fase
endógena de crecimiento, en la que pierden la capacidad
de adherirse a la superficie del medio. En estas condiciones el
líquido a su paso a través del medio filtrante
arrastra la película y comienza el crecimiento de una
nueva, esta pérdida de la película es función
de la carga hidráulica y orgánica del filtro,
donde la carga hidráulica origina las velocidades de
arrastre y la orgánica influye en las velocidades del
metabolismo
de la película biológica, en base a estas cargas
hidráulica y orgánica los filtros pueden
dividirse en dos tipos: de baja y alta carga.

(2) "La comunidad
biológica presente en un filtro se compone
principalmente de protistas, incluyendo bacterias
facultativas, aerobias y anaerobias, hongos, algas y
protozoos. Suelen también encontrarse algunos animales
superiores como gusanos, larvas de insectos y
caracoles."

Los microorganismos predominantes en el filtro
percolador son las bacterias facultativas, las que con las
bacterias anaerobias y aerobias, descomponen la materia
orgánica del agua residual, los hongos son los causantes
de la estabilización del agua residual, pero su
contribución es importante solo a un pH bajo o
con ciertas aguas residuales industriales, las algas crecen
únicamente en las capas superiores del filtro a donde
llega la luz solar, esta
es la razón por la que las algas no toman parte directa
en la degradación de residuos, pero durante el
día añaden oxígeno al agua residual que se
está filtrando, sin embargo, desde el punto de vista
operacional las algas pueden causar el taponamiento de la
superficie del filtro por lo que se consideran un estorbo. De
los protozoos que se encuentran en el filtro los del grupo
ciliata son los predominantes su función no es
estabilizar el agua residual sino controlar la población
bacteriana. Los animales superiores se alimentan de las capas
biológicas del filtro, ayudando así a mantener la
población bacteriana en estado de
gran crecimiento o rápida utilización del
alimento.

Las poblaciones individuales de la comunidad
biológica sufrirán variaciones en toda la
profundidad del filtro en función de los cambios en la
carga orgánica hidráulica, composición del
agua residual afluente, disponibilidad del aire, temperatura,
pH y otros.

La instalación de sedimentación es muy
importante en el proceso del
filtro percolador, pues es necesaria para eliminar los
sólidos suspendidos que se desprenden durante los
períodos de descarga en los filtros, si se utiliza
recirculación una parte de estos sólidos
sedimentados podría ser reciclado y le resto debe
desecharse, pero la recirculación de los sólidos
sedimentados no es tan importante en este proceso, la
mayoría de los microorganismos se adhieren al medio
filtrante, la recirculación podría ayudar a la
inoculación del filtro, sin embargo, los objetivos
principales de ésta son disminuir las aguas residuales
ya hacer que el efluente del filtro se ponga en contacto de
nuevo con la población para el tratamiento adicional, la
recirculación casi siempre forma parte de los sistemas de
filtros percoladores de alta carga.

CLASIFICACION DE
FILTROS PERCOLADORES

Los filtros percoladores se clasifican, según
su carga hidráulica y su carga orgánica en dos
tipos:

Filtro de alta carga.
Filtro de baja carga

(3) "Es un dispositivo
relativamente sencillo y de funcionamiento sumamente
seguro, que
produce una cantidad estable de efluente, sin perjuicio de
que el efluente sea de naturaleza
cambiante. Predomina en él una gran población
de bacterias nitrificantes, por lo que el efluente es pobre
en amoníaco y rico en nitritos y nitratos, La
pérdida de carga a través del filtro puede
ser 1.5 – 3m, lo que puede ser un impedimento si el
terreno es demasiado plano para permitir la
circulación por gravedad. Con una pendiente
favorable, la posibilidad de utilizar la circulación
por gravedad es una ventaja. Sin embargo, los filtros de
este tipo también tienen algunos inconvenientes. Los
olores son un problema frecuente, especialmente si el agua
residual es poco reciente o séptica o si el tiempo
es cálido. Los filtros no deberán colocarse
en donde los olores puedan causar problemas. Las moscas (psychoda) se
desarrollarán en los filtros, a menos que se tomen
medidas de precaución para su control."
FILTRO DE BAJA
CARGA
FILTRO DE ALTA
CARGA

(4) " La recirculación del efluente
final o efluente del filtro permite la aplicación de
mayores cargas orgánicas. La recirculación del
efluente desde el clarificador del filtro percolador permite
que este tipo de filtro alcance la misma eficiencia de
eliminación que los filtros normales o de baja carga. La
recirculación del efluente alrededor del filtro da como
resultado el retorno de organismos viables. Se ha observado que
éste método
de operación mejora, con frecuencia, la eficiencia del
tratamiento. La recirculación evita la
obstrucción del filtro y reduce los problemas derivados
del olor y las moscas."

CONSIDERACIONES SOBRE
EL DISEÑO DEL PROCESO
Al diseñar filtros percoladores, se debe
considerar tanto las cargas orgánicas como las
hidráulicas, así como el grado requerido de
purificación.
La fórmula de Velz relaciona la eficiencia
de tratamiento con la profundidad del medio de
Ec. 1.2-1
Donde: L = DBOL, aplicada que es
eliminable, no por encima de 0.90LO, siendo
LO la DBO aplicada.
LD = fracción del a
DBOL que permanece a la profundidad D
K = tasa de eliminación (0.715 para filtros
de baja carga, 0.15 para filtros de alta carga)
D = profundidad, en m
Cuando se use recirculación, la
DBOa aplicada se calcula mediante la
ecuación que sigue:
Ec. 1.2-2
Donde: Lµ =
DBOL aplicada a tras dilución por
recirculación.
LO = DBOL de agua residual
sin tratar
Le = DBOL del
efluente
R = relación de recirculación
Qr / Q
Las ecuaciones del NRC para el rendimiento de
filtros percoladores son expresiones empíricas
desarrolladas en base a un estudio exhaustivo de los
registros
de funcionamientos de plantas con dichos filtros. Las
fórmulas son aplicables a sistemas de fase
única y de múltiples fases, con distintos
factores de recirculación, la ecuación para
un filtro de una sola fase o para la primera fase de una
serie será:
Ec. 1.2-3
Donde: E1 = eficiencia de la
eliminación DBO para el proceso, incluyendo
recirculación y sedimentación
W = carga de DBO al filtro, en
Kg/día
D = volumen
del medio filtrante en m3
F = factor de recirculación
El factor de recirculación se calcula
utilizando la ecuación siguiente:
Ec. 1.2-4
El factor de recirculación representa el
promedio de pasadas de la materia orgánica afluente
a través del filtro. El término R/10 tiene en
cuenta la observación experimental de que la
facilidad de eliminación de la materia
orgánica parece decrecer cuando aumenta el
número de pasadas.
Para un filtro de segunda fase la ecuación
será:
Ec. 1.2-5
Donde: E2 = eficiencia de la
eliminación de DBO para un proceso de
filtración de segunda fase, incluyendo
recirculación y sedimentación.
W’ =carga de DBO al filtro de segunda fase,
Kg/día.
DISEÑO DE LAS
INSTALACIONES

Los factores a considerar en el diseño de
filtros percoladores son:

Tipo y características de alimentación del
sistema de distribución.
Tipo de medio filtrante a utilizar.
Configuración del sistema de drenaje
inferior.
Provisión de la ventilación adecuada,
bien por corriente de aire natural de aire o
forzada.
Diseño de los depósitos de
sedimentación requeridos.

SISTEMAS DE
DISTRIBUCIÓN

El distribuidor rotativo en filtro percolador se ha
convertido en un elemento estándar del proceso por su
fiabilidad y facilidad en el mantenimiento. Este consiste en dos o más
brazos montados sobre un pivote en el centro del filtro que
giran en el plano horizontal, los brazos son huecos y tiene
boquillas por las que se descarga residual sobre el lecho del
filtro, el distribuidor puede ser impulsado por un motor
eléctrico o por la reacción dinámica del agua residual que descarga
por las boquillas. La velocidad de
giro variará con el caudal en la unidad accionada por
reacción, pero deberá ser del orden de una vuelta
cada 10min, o menor en un distribuidor de dos brazos, la
distancia entre el fondo del brazo del distribuidor y la parte
superior del lecho deberá ser de 15 – 22cm, esto
permitirá que le agua residual salga de las boquillas,
se extienda y cubra de forma uniforme todo el lecho, evitando
así que en época de heladas el hielo acumulado
interfiera con el movimiento
del distribuidor.

Los brazos del distribuidor de sección
transversal constante en las unidades pequeñas o de
sección decreciente para una velocidad mínima de
transporte,
las boquillas deberán ser espaciadas de forma irregular,
para así conseguir más flujo por unidad de
longitud cerca de la periferia que en el centro, el flujo por
unidad de longitud deberá ser proporcional a la
distancia del centro del filtro para obtener una
distribución uniforme sobre toda la superficie del
filtro. La pérdida de carga a través del
distribuidor es del orden de 0.6 – 1.5m. Los
distribuidores se fabrican para lechos con diámetros de
hasta 60m.

Las características más importantes que
se debe tener en cuenta al elegir un distribuidor
son:

Robustez de construcción.
Facilidad de limpieza.
Capacidad de manejar grandes variaciones de caudal
manteniendo la adecuada velocidad de giro.
Resistencia a la corrosión.

Se puede usar tanques de alimentación de
operación intermitente o recirculación para
así asegurar que el caudal mínimo será
suficiente para hacer girar el distribuidor y descargar el agua
residual por las boquillas, puede instalarse distribuidores de
4 brazos con sistemas de vertedero que limita el caudal a dos
brazos durante dos caudales mínimos.

Un material de elevada área superficial por
unidad de volumen, que sea económico y duradero y
que no se obstruya fácilmente es el medio filtrante
ideal. El material más aconsejable suele ser graba o
piedra triturada clasificada por tamaño uniforme,
generalmente 2.5 – 7.5cm, al roca volcánica es
también conveniente, también se usa materiales tales como escoria, cenizas o
antracita, piedras de diámetro inferior a 2.5cm no
son aconsejadas, pues el espacio de poros entre las piedras
que permiten la libre fluencia del agua residual y los
sólidos arrastrados serán insuficientes y
darán, como resultado la obstrucción del
medio y el estancamiento de agua dentro del filtro o en la
superficie, si las piedras tiene un diámetro grande
se evita el problema de la obstrucción pero al tener
un área superficial relativamente pequeña por
unidad de volumen, no pueden soportar una población
biológica grande; por esas causas la uniformidad del
tamaño es un modo de asegurar el espacio adecuado de
los poros. Las especificaciones dentro de una gama de
tamaño de 2.5 – 7.5cm son por lo general,
más restrictivas, como por ejemplo las de 2.5
– 5cm, o 3.15 – 7cm.
Una de las características más
importantes de un medio filtrante es su resistencia y durabilidad, esta
última puede determinarse mediante un
ensayo de sulfato de sodio el que se usa para probar la
consistencia de los agregados de
hormigón.
Medios sintéticos para el tratamiento de
residuos industriales fuertes se han utilizado con éxito recientemente, estos consisten
en láminas de plástico entrelazadas dispuestos como
un panal de miel para producir unos medios sumamente
porosos y antiobstrucción, este tipo de medio
filtrante puede ajustarse a cualquier configuración
de filtro, se pueden construir filtros de hasta 6m de
profundidad. La elevada capacidad hidráulica y
resistencia a obstrucciones de estos medios
sintéticos se aprovechan mejor en un filtro de alta
carga.
MEDIOS
FILTRANTES
El sistema de recogida recibe el agua residual
filtrada y los sólidos descargado del medio
filtrante y los lleva a un conducto que se prolonga hasta
el tanque de sedimentación final, el sistema
está compuesto de la solera del filtro del canal de
recogida y de los drenes inferiores. Los drenes inferiores
están compuestos de bloques de arcilla vitrificada,
con las partes superiores granuladas que admiten agua
residual y soportan el medio filtrante, el cuerpo del
bloque consta de dos o tres canales con las partes
inferiores curvadas, las que forman los canales de drenaje
inferior cuando se extienden de lado a lado y cubren toda
la solera del filtro.
Los drenes se colocan directamente sobre la solera
del filtro, que tiene una pendiente de 1 a 2% hacia el
canal colector con el fin de facilitar la
inspección, y evitar las obstrucciones, los drenes
pueden estar abiertos en ambos extremos, los drenes se
limpian con una descarga de agua. Otra función de
las drenes inferiores es ventilar el filtro, proporcionando
así aire para los microorganismo que viven en la
película biológica de este y deberán
estar abiertos al menos a un canal periférico para
la ventilación de la pared así como al canal
colector central.
DRENAJE
INFERIOR
VENTILACIÓN

La ventilación normal tiene lugar por gravedad
dentro del filtro, al existir generalmente una diferencia de
temperatura entre el agua residual y el medio ambiente
habrá un proceso de intercambio de caloro dentro del
lecho del filtro, el cambio de
temperatura del aire dentro del filtro provoca un cambio de
densidad y
así se establece una corriente de convección, la
dirección del flujo depende de las
temperaturas relativas del aire y del agua residual, si la
temperatura del aire es mayor que la del agua residual el flujo
de aire a través del filtro será descendente, si
el aire está más frío que le agua, el
flujo de aire será ascendente.

La ventilación natural a resultado ser eficaz
para los filtros percoladores, siempre que se tomen las
siguientes precauciones:

Los drenes inferiores y canales de recogida deben
diseñarse para que fluyan llenos solamente hasta la
mitad de su altura, proporcionando así paso al
aires.
En ambos extremos del canal central de recogida se
instalarán cámaras de registro para
la ventilación, provistas de tapas de rejilla
abierta.
Los filtros de gran diámetro deberán
tener canales colectores secundarios con orificios o
chimeneas de ventilación situados cerca dela periferia
del filtro.
La zona abierta de las ranuras, en la parte
superior de los bloques de los drenes inferiores, no
será inferior al 15% del área del
filtro.
Por cada 25m2 del área del filtro
deberá proporcionarse un área total de
0.1m2 de rejilla abierta en las cámaras y
chimeneas de ventilación.

En el caso de filtros extremadamente profundos o
sumamente cargados es recomendable la ventilación
forzada si se proyecta, instala y hace funcionar adecuadamente.
Con el fin de evitar la congelación, en épocas de
temperatura muy baja conviene limitar el flujo de aire a
través del filtro, la cantidad de aire requerida por un
filtro es de 0.03m3/min*m2 de área
del filtro.

Los filtros se diseñan de tal forma que todo el
medio filtrante pueda inundarse con agua residual y, a
continuación, desaguarse sin provocar rebosamiento. La
inundación es un método eficaz de lavar el
filtro, corregir el estancamiento y controlar la
acumulación de las larvas de moscas en el
filtro.

TANQUES DE
SEDIMENTACIÓN

Su función es producir un efluente clarificado,
todo le fango existente en los tanques de sedimentación
de los filtro percoladores es extraído y enviado a las
instalaciones de tratamientos de fangos, en el diseño de
estos tanques la carga de superficie se basa en le caudal de
planta más el de recirculación menos el flujo de
sólidos hacia el fondo del tanque, el que con frecuencia
es ignorado, la carga superficial a caudal punta no debe
exceder los
48m3/día*m2.

LODOS O FANGOS ACTIVADOS

2.1 PROCESO DE FANGOS
ACTIVADOS

2.1.1 DESARROLLO Y
DESCRIPCIÓN

Este proceso fue desarrollado en Inglaterra en
1914 por Ardra y Lockett y su nombre proviene de la producción de una masa activada de
microorganismos capaz de estabilizar un residuo por vía
aerobia. Existen diversas versiones del proceso original, en
nuestro caso nos decantamos por el de "AEREACION PROLONGADA CON
RECIRCULACION DE LODOS", proceso que tiene una gran
aceptación en el tratamiento de aguas residuales en
pequeñas comunidades principalmente por su gran
efectividad entre el 75 y el 95%, poca producción de
lodo y sencillez en su funcionamiento.

2.1.2 DESCRIPCIÓN
DEL PROCESO

Desde el punto de vista de funcionamiento, el
tratamiento biológico de aguas residuales mediante el
proceso de fangos activados, se realiza a través de un
tanque o reactor biológico, donde se mantiene un cultivo
bacteriano aerobio en suspensión y se realiza la
oxidación de la materia orgánica. El contenido
del reactor se conoce con el nombre de "liquido
mezcla".

El ambiente aerobio en el reactor se consigue mediante
el uso de difusores, que también sirve para mantener el
líquido mezcla en estado de mezcla completa.

Al cabo de un periodo determinado de tiempo, la mezcla
de las nuevas células
con las viejas se conduce hasta un tanque de
sedimentación para su separación del agua
residual tratada.

Una parte de las células sedimentadas se
recircula para mantener en el reactor la concentración
de células deseada, mientras que la otra parte se purga
del sistema (fango en exceso).

En el proceso de fangos activados, las bacterias son
los microorganismos más importantes, ya que son los
causantes de la descomposición de la materia
orgánica del afluente. En el reactor, o tanque
biológico, las bacterias aerobias o facultativas
utilizan parte de la materia orgánica del agua residual
con el fin de obtener energía para la síntesis
del resto de la materia orgánica en forma de
células nuevas.

El de aireación prolongada es una variante del
proceso de flujo en pistón con recirculación,
donde todas las partículas que entran en el reactor
biológico permanecen en el interior del mismo durante
idéntico periodo de tiempo.

El agua procedente del tratamiento primario: Arqueta
de debaste, cámara de grasas, pasa al tanque de
aireación donde es mezclada con aire disuelto que fluye
por los difusores siendo uniforme este suministro de aire
disuelto que fluye por los difusores siendo uniforme este
suministro de aire a lo largo de toda la longitud del tanque.
Durante el periodo de aireación se produce la
absorción, floculación y oxidación de la
materia orgánica. Los sólidos del fango activado
se separan en un decantador secundario. Este proceso necesita
de una carga orgánica reducida y un largo periodo de
aireación

2.1.3
CARACTERÍSTICAS DEL FUNCIONAMIENTO DEL PROCESO DE
FANGOS ACTIVADOS

Modelo de flujo:

Flujo de pistón:

Sistema de aireación :

Soplante y distribución por difusores

Eficacia eliminación DBO5

75 al95%

Proceso utilizado en pequeñas comunidades, son
plantas prefabricadas de fácil instalación y
mantenimiento.

2.1.4 PARÁMETROS DE
DISEÑO

En este proceso además de los parámetros
necesitados para el dimensionamiento de la fosa séptica
es necesario conocer:

Carga diaria de DBO5 ó materia
orgánica que entra en el tanque
biológico.
Carga diaria de SST.
Tiempo de retención celular q c, d = 20-30
Carga másica aplicada relación Kg
DBO5/Kg SSVLM. d = 0.05 – 1.5
Carga volumétrica Kg
DBO5/m3 d = 0.16-0.40
SSLM mg/l = 3000-6000
Tiempo de retención hidráulica horas
= 18-36
Coeficiente de recirculación del decantador
el tanque biológico = 1-1.5
Carga de superficie = 1.0-1.33 m3/m2.h
Oxígeno necesario
KgO2/KgDBO5 = 2 a 2.5Kg
Transferencia de oxígeno de los difusores
(según modelo y
fabricante)
El agua del efluente procedente de un tratamiento
biológico por fangos activados puede ser vertido a
cauces, canales o embalses al estar dentro de los
parámetros exigidos por la Ley.

Atendiendo a los distintos factores que
caracterizan los lodos, se pueden clasificar de la
siguiente forma:
1. POR SU CONTENIDO
  EN AGUA
CLASES DE
LODOS

Lodos líquidos.- cuyo contenido en agua es
superior al 80%.
Lodos plásticos o paleables.- su contenido
en agua es inferior al 80%, por lo que pueden ser manejados
mediante pala y transportados en camiones de caja
abierta.
Lodos sólidos.- cuyo contenido en agua es
inferior al 60%.

POR SU
COMPOSICIÓN QUÍMICA

Lodos orgánicos
Lodos inorgánicos
Lodos tóxicos y peligrosos

POR SU
ORIGEN

Arenas y detritos.
Lodos primarios.
Lodos secundarios.

POR SU CONTENIDO EN
SÓLIDOS

En sedimentación libre

1. Frescos.

2. Espesados

3. Diferidos-humedos

Por precipitación química

4. Frescos.

5. Digeridos húmedos.

Por filtración

6. Frescos.

7. Espesados sedimentados

8. Digeridos húmedos

Lodos activados

9. Frescos

10. Espesados

Digeridos húmedos

POR SU DESTINO
FINAL

Lodos incinerables.
Lodos agrícolas.
Lodos para vertido controlado.
Lodos para depósito de seguridad.

LODOS Y LODOS
ACTIVOS

Lodo es el residuo del tratamiento de las aguas, que
se deposita en el fondo de un decantador,
caracterizándose por su alto contenido en agua, siendo
variable su contenido en microorganismos según sea su
procedencia urbana o industrial.

Son lodos activos
aquello en periodo de floculación o floculados, con una
gran flora bacteriana y otros microorganismos capaces de
mineralizar la materia orgánica. Se producen por
aireación prolongada de las aguas negras o de gran
contenido en microorganismos.

¿DE QUE FACTORES DEPENDE LA CANTIDAD Y CALIDAD DE LOS
LODOS PRODUCIDOS EN UNA PLANTA DE TRATAMIENTO?

La cantidad y calidad de los lodos generados por una
Planta de Tratamiento dependen, fundamentalmente,
de:

De las características del agua residual
tratada.
Del proceso de tratamiento empleado.

LOS SIETE COMPONENTES
DE UN LODO MIXTO

Los componentes más importantes de los lodos
mixtos, atendiendo a su composición son los
siguientes:

Materia organica total: 38,7 %
Compuestos nitrogenados totales: 24,2%
P2O5: 2,6%
K2O: 0,4%
Pb: 814 ppm
Mn:393 ppm
Cu: 348 ppm
Zn Cr: 1925 ppm

LOS METODOS MAS
FRECUENTES EN EL TRATAMIENTO DE LODOS
Ciñéndonos a lo que se refiere
exclusivamente al tratamiento de los lodos, es decir los
residuos del tratamiento de las aguas residuales, los
procesos más usuales aplicados para su
disminución y eliminación, son los
siguientes:
1. ESPESADO DE
  FANGOS

Antes de proceder a la eliminación o
estabilización de los lodos es conveniente, cuando no
necesario, proceder a su espesado, del que resultan las
siguientes ventajas:

Reducción del volumen, con el consiguiente
ahorro en
medios técnicos.
Homogeneización de los lodos procedentes de
varios decantadores.

DIGESTION DE LOS
FANGOS

Digestión aerobia.- Por digestión o
estabilización de los fangos de entiende la
eliminación en presencia del aire de la parte
fermentable de los lodos.
Digestión anaerobia.- Es un proceso que
tiene lugar en ausencia de aire, el oxigeno
necesario se obtiene de la sustancia tratada, por el cual se
los carbohidratos, proteínas y los aminoácidos y
grasas se descomponen en metano y CO2.

DESHIDRATACION DE
FANGOS

Consiste en la eliminación del mayor porcentaje
de agua de los lodos tratados,
mediante alguno de los siguientes medios:

Eras de secado
Lagunas de fangos
Filtración al vacío
Centrifugación
Filtro banda
Filtro prensa
Secado, a su vez directo o indirecto

LAGUNAS AIREADAS

(5) "Una laguna aireada es un estanque en
el que se trata agua residual que atraviesa de forma continua.
El oxígeno es generalmente suministrado por aireadores
superficiales o unidades de aireación por
difusión. La acción de los aireadores y la de las
burbujas de aire que ascienden desde el difusor mantiene en
suspensión el contenido del estanque. Dependiendo del
grado de mezclado, las lagunas suelen clasificarse en aerobias
o aerobias – anaerobias."

3.1 TIPOS DE LAGUNAS
AIREADAS

El contenido de una laguna aerobia está
totalmente mezclado y no sedimentan ni los sólidos
biológicos producidos a partir del agua residual ni los
sólidos entrantes. Siendo la función esencial de
estas lagunas la conversión de los residuos.
Según el tiempo de detención, el efluente
contendrá de un tercio a un medio del valor de la
DBO entrante en forma de tejido celular, sin embargo, los
sólidos deben eliminarse por sedimentación antes
de que el efluente pueda descargarse. Se observa también
que si los sólidos son retornados a la laguna, no existe
diferencia entre este proceso y uno modificado de fangos
activados, dicho retorno de sólidos suele utilizarse
para mejorar el rendimiento durante los meses
invernales.

En las lagunas aerobias – anaerobias, el
contenido del estanque no se encuentra totalmente mezclado, y
gran parte de los sólidos biológicos producidos y
de los sólidos entrantes se sedimentan. Cuando la
cantidad de sólidos comienza a crecer, parte de ellos
sufrirán una descomposición anaerobia. El
efluente de estas lagunas estará altamente
estabilizado.

3.2 DISEÑO SOBRE EL
DISEÑO DEL PROCESO DE LAS LAGUNAS
AEROBIAS

Dentro de los factores a considerar para el
diseños del proceso se tienen:

ELIMINACIÓN DE
LA DBO

Se puede tomar como base para el diseño el
tiempo medio de retención celular. Un enfoque
básico supone la selección de un tiempo medio de
retención celular que se asegure:

Que los microorganismos suspendidos
bioflocularán para su fácil eliminación
por sedimentación.
Que se provea un factor de seguridad adecuado
respecto a l tiempo medio de retención celular
límite que produce la pérdida de
sólidos.

Los típicos valores de
q c para estas lagunas
utilizadas en el tratamiento de aguas residuales
domésticas, varía entre 3 –6 días.
Una vez seleccionado el valor de q
c, la concentración del sustrato soluble del
efluente podría ser estimada usando la
ecuación:

Ec. 3.2 .1-1

Donde: S = concentración del residuo entrante
no degradado biológicamente en el reactor y por lo
tanto aparece en el efluente.

Y = coeficiente de producción o crecimiento,
en masa de microorganismos / masa de sustrato
utilizado.

kd = coeficiente de
desaparición de los microorganismos en
tiempo-1

Ks = concentración del sustrato para
el cual la tasa de utilización del mismo por unidad de
peso de microorganismos es la mitad de la tasa máxima,
en masa / volumen.

k = tasa máxima de
utilización del sustrato por unidad de peso de
microorganismos, en tiempo-1.

q c =
tiempo de retención de sólidos o tiempo medio
de retención celular.

La eficiencia de la eliminación se calcula
utilizando la ecuación.

Ec. 3.2.1-2

Donde: E = eficiencia de la estabilización del
residuo, expresada porcentaulmente.

S = concentración del residuo entrante no
degradado biológicamente en el reactor y por lo tanto
que aparece en el efluente.

Cabe recalcar, que este método está algo
limitado debido a la falta de datos de las
constantes cinéticas y la variación de estas
constante con la temperatura.

Otro enfoque alternativo usado es suponer que la
eliminación observada de la DBO5, se la total
incluyendo los sólidos suspendidos y solubles o
solamente los solubles, puede describirse en función de
una ecuación de eliminación de primer orden. En
base al análisis requerido para un reactor de
mezcla completa, la ecuación adecuada para una sola
laguna aireada es:

Ec. 3.2.1-3

Donde: S = concentración de DBO5
efluente, en mg/l

So = concentración de
DBO5 afluente, en mg/l

k = constante de la tasa de eliminación total
del DBO5 en días-1

V = volumen, en m3

Q = caudal, en m3/día

Los valores de k varían de 0.25 a 1.0. Las
tasas de eliminación para el DBO5 soluble
serán mayores.

La ecuación correspondiente derivada de la
cinética de eliminación del sustrato soluble
es:

Ec. 3.2.1-4

Donde X = concentración de microorganismos, en
masa / volumen

Sus características más importantes
en una laguna aireada son la DBO5 y la
concentración de sólidos suspendidos, los
sólidos del efluente están compuestos de una
parte de los sólidos suspendidos entrantes, los
sólidos biológicos y a veces pequeñas
cantidades de algas.
CARATERÍSTICAS
DEL EFLUENTE
De diversas experimentaciones realizadas en
instalaciones domésticas e industriales, se ha
verificado que la cantidad de oxígeno requerida
está entre 0.7 – 1.4 veces la cantidad de
DBO5 eliminado.
NECESIDADES DE
OXÍGENO
EFECTO DE LA
TEMPERATURA

Por ser las condiciones climáticas donde se
instalan las plantas de tratamiento de aguas muy diversas,
deberá tenerse en cuenta en el diseño la
influencia de la temperatura en el sistema, siendo los
más importantes:

Reducción de la eficiencia de tratamiento y
actividad biológica.
Formación de hielo.

Si se considera la temperatura del agua residual
afluente, la temperatura del aire, el área de la
superficie de la laguna, y el caudal del agua residual,
permitirá estimar la temperatura resultante de la laguna
aireada, utilizando para esto la siguiente
ecuación:

Ec. 3.2.4-1

Donde: Ti = temperatura del agua residual
afluente en °C

Tw = temperatura del agua en la laguna en
°C

T = temperatura del aire ambiente
en °C

f = factor de proporcionalidad

A = área de la superficie de la laguna, en
m2

Q = caudal de agua residual, en
m3/día

El factor de proporcionalidad incorpora los
coeficientes apropiados de intercambio de calor e
incluye el efecto del aumento del área superficial,
debido la aireación, viento y humedad, con el objeto de
calcular la temperatura de la laguna, se tiene la siguiente
ecuación:

Ec. 3.2.4-2

Si se dispusiese de datos climatológicos, la
temperatura media de la laguna, podría ser determinada
mediante un análisis del balance térmico
suponiendo que la laguna esté totalmente mezclada. La
formación de hielo puede ser un problema, pero sus
efectos pueden reducirse aumentando la profundidad de la laguna
y alterando el método de funcionamiento, sin embargo, al
aumentar la profundidad de la laguna se hace difícil el
mantenimiento de un régimen de flujo totalmente
mezclado, si se aumenta la profundidad en más de 3.6m
será preciso usar aireadores con tubos de
aspiración.

LAGUNAS AEROBIAS
– ANAEROBIAS

Las lagunas en las que se da la estabilización
de aguas residuales mediante una combinaciones de bacterias
facultativas, aerobias y anaerobias, se conocen como lagunas o
estanques de estabilización aerobiosanaerobios. Tales
tanques tienen una capa aerobia superior y otra anaerobia
inferior, ya en la práctica el oxígeno se
mantiene en la capa superior debido a la presencia e algas o
gracias al uso de aireadores de superficie, al existir este
tipo de aireadores la presencia de las algas se vuelve
innecesaria. La comunidad biológica en la capa superior
es muy similar a la de una laguna aerobia, en tanto que los
microorganismos de la capa inferior del estanque son bacterias
facultativas y anaerobias.

Para el tratamiento secundario mediante lodos
activados con aireación extendida, se
seleccionó un sistema de tratamiento en base a zanja
de oxidación, tipo "carrousel". Esta zanja tiene una
zona aeróbica donde se degrada la materia
orgánica, para lo cual cuenta con dos aireadores
superficiales de 60 HP cada uno; y una zona anóxica
para la eliminación del nitrógeno, que posee un
mezclador de 15 HP para evitar la
sedimentación.
El proceso que tiene lugar en una zanja de
oxidación es un proceso de oxidación
biológica conocido como "lodos activados" y que en
forma elemental puede definirse como la mezcla de aguas
servidas (substrato-alimento) con una masa heterogénea
de microorganismos (lodos activados) en condiciones
aeróbicas, que son capaces de metabolizar y destruir
los principales contaminantes de las aguas
servidas.
El proceso de lodos activados es un método de
tratamiento de las aguas servidas mediante aireación y
agitación del líquido residual afluente
mezclado con el lodo activado (licor mezclado), y la
separación posterior del lodo del efluente tratado
mediante sedimentación. La mayoría del lodo
separado es entonces retomado para re-uso (lodos recirculados
o RAS) y el lodo sobrante es descargado como lodo activado en
exceso (WAS).
Las zanjas de oxidación corresponden a un
sistema particular de lodos activados, el que se caracteriza
por considerar un proceso de aireación extendida. Por
aireación extendida se entiende la digestión
aeróbica de los lodos en el propio reactor de lodos
activados (RLA) por sobre oxigenación. Un esquema
típico consiste en un canal de forma anular de 4.0 m
de profundidad aproximadamente, con equipos de
aireación para incorporar oxígeno y promover la
circulación de las aguas, y para impartir suficiente
velocidad horizontal al líquido de modo de evitar la
decantación de los sólidos.
La característica más importante de
las zanjas es su capacidad para producir efluentes de alta
calidad de una manera simple y confiable produciendo una
cantidad mínima de lodo "estable". La otra
característica más importante de las zanjas es
su capacidad para nitrificar y desnitrificar en el
tanque.
Por otra parte, la nitrificación de aguas
servidas domésticas, donde se tienen concentraciones
relativamente bajas de nitrógeno de 20 – 40 mg/l,
puede lograrse mediante la operación del proceso de
lodos activados con una edad del lodo lo suficientemente
grande como para retener una población adecuada de
bacterias nitrificantes. La edad mínima del lodo
depende de la temperatura, pero como una regla general, una
planta operada con una edad del lodo de 10 días
permitirá la nitrificación en todas las
estaciones del año en un clima
relativamente cálidos.
Naturalmente, deben cumplirse todos los otros
criterios para la nitrificación, como la
concentración mínima de oxígeno disuelto
de 1.5 a 2 mg/l. Por lo tanto, no es inusual que zanjas de
oxidación con edades del lodo de 20 a 30 días,
puedan mantener un efluente bien nitrificado aún con
bajas temperaturas.
Los beneficios de la nitrificación son el
ahorro de oxígeno y por lo tanto, de energía;
la eliminación casi completa de los problemas de
elevación de los lodos en el tanque de
sedimentación final, y el menor nivel de nutrientes
descargados a los cursos
receptores.
Para el rango del factor de carga seleccionado la
edad del lodo será suficiente para permitir la
nitrificación. También es posible dimensionar
el sistema de aireación para limitar la
nitrificación pero esto no es aconsejable ya que
habrán períodos en que podría ocurrir
una nitrificación parcial.
Es mejor tener capacidad instalada suficientes de
aireación y tener la posibilidad de nitrificar o no.
Mejor aún es usar un sistema de control del
oxígeno disuelto para permitir la nitrificación
en forma simultánea con la desnitrificación.
Esto tiene dos beneficios principales. En primer lugar, la
desnitrificación en la zanja de oxidación
evitará la desnitrificación en el tanque de
sedimentación con todos los problemas asociados con la
elevación del lodo. En segundo lugar, bajo las
operaciones de
nitrificación-desnitrificación, alrededor de
5/8 del oxígeno usado para nitrificación puede
ser recuperado para la reducción de la demanda de
oxígeno carbonáceo.
La zanja de oxidación de estas
características tiene 4.000m3 de
capacidad.
ZANJAS DE OXIDACIÓN
DESINFECCION

La desinfección consiste en la
destrucción selectiva de los organismos que causan
enfermedades .
No todos los organismos se destruyen durante el proceso , punto
en el que radica la principal diferencia entre la
desinfección y la esterilización , proceso que
conduce a la destrucción de la totalidad de los
organismos . En el campo de las aguas residuales , las tres
categorías de organismos entéricos de origen
humano de mayores consecuencias en la producción de
enfermedades son las bacterias , los virus y los
quistes amebianos .Las enfermedades bacterianas típicas
transmitidas por el agua son : el tifus,el cólera , el
paratifus y la disentería bacilar , mientras que las
enfermedades causadas por los virus incluyen , entre otras , la
poliomeletis y la hepatitis
infecciosa.

Los métodos
más empleados para llevar a cabo la desinfección
son : (1)agentes químicos ; (2) agentes físicos ;
(3) medios mecánicos y (4 ) radiación .

AGENTES
FISICOS
Los desinfectantes físicos que pueden
emplear son la luz y el calor. El agua caliente a la
temperatura de ebullición, por ejemplo, destruye las
principales bacterias causantes de enfermedades y no
formadoras de esporas. El calor se suele emplear con
frecuencia en las industrias lácticas y de bebidas pero
su aplicación al agua residual no es factible debido
al alto costo
que supondría. Sin embargo, la pasteurización
de fango es una práctica habitual en toda Europa.
La luz solar también es un buen desinfectante
especialmente la radiación ultravioleta. En la
esterilización de pequeñas cantidades de
agua, el empleo
de lámparas especiales ha resultado exitoso. La
eficacia
de este proceso depende de la penetración de los
rayos en el agua. La geometría de contacto entre la fuente
emisora de luz ultravioleta y el agua es de gran
importancia debido a que la materia en suspensión,
las moléculas orgánicas disueltas y la propia
agua, además de los microorganismos,
absorberán la radiación. Por lo tanto, la
aplicación de la radiación ultravioleta como
mecanismo de desinfección no resulta sencilla en
sistemas acuosos, especialmente por la presencia de materia
particulada.
5.1.2 RAYOS
ULTRAVIOLETAS
Se hace pasando una lámina de agua delgada
bajo una fuente de rayos ultravioleta. La
penetración de los rayos, así como la
eficiencia de la desinfección depende de la
turbiedad del líquido. Se usa principalmente en
piscinas. No deja efecto residual, ni se puede determinar
en el agua la cantidad aplicada en forma fácil. No
es aconsejable para acueductos.
5.1.3
CALOR
Es principalmente un sistema de
desinfección doméstico no aplicable a plantas
de purificación.
Quince o veinte minutos a temperatura de
ebullición son suficientes para destruir cualquier
microorganismo debido a la expulsión de los gases
por el incremento de temperatura. Órdenes de
ebullición del agua deben emitirse cada vez que se
considere que existe un peligro para la salud.
DESINFECCIÓN
QUÍMICA

Los agentes químicos más utilizados para
la desinfección incluyen:

El cloro y sus componentes
El bromo
El yodo
El ozono
El fenol y los compuestos
fenólicos
Los alcoholes
Los metales
pesados y compuestos afines
Los colorantes
Los jabones
Los compuestos amoniacales cuaternarios
El agua oxigenada
Ácidos y álcalis diversos

Los desinfectantes más comunes son los productos
químicos oxidantes, de los cuales el cloro es el
más universalmente empleado, aunque también se ha
utilizado, para la desinfección del agua residual, el
bromo y el yodo. El ozono es un desinfectante muy eficaz cuyo
uso va en aumento, a pesar de que no deja una
concentración residual que permita valorar su presencia
después del tratamiento. El agua muy ácida o muy
alcalina también se ha empleado para la
destrucción de bacterias patógenas, ya que el
agua con pH inferior a 3 o superior a 11 es relativamente
tóxica para la mayoría de las
bacterias.

Según el tipo de agente químico
empleado, y dentro de ciertos límites, se ha podido
comprobar que la efectividad de la desinfección
está relacionada con la concentración. El
efecto de la concentración se ha formulado
empíricamente con la siguiente
expresión:
Ec. 5.2.1-1
donde: C = concentración del
desinfectante
n = constante
tp = tiempo necesario para alcanzar un
porcentaje de mortalidad constante.
La constante n se puede determinar representando
la concentración frente al tiempo necesario para
alcanzar un porcentaje dado de mortalidad en un papel
doblemente logarítmico. La pendiente de la recta
corresponde al valor de . En general, si n es mayor a 1, el tiempo de
contacto es más importante que al dosis de
desinfectante, mientras que si n es cercano a 1 ambos
parámetros tienen importancias
comparables.
TIPO Y
CONCENTRACIÓN DEL AGENTE QUÍMICO
Como se dijo anteriormente, de todos los
desinfectantes utilizados, el cloro es quizá el
más universalmente empleado.
Los compuestos del cloro más
comúnmente empleados en las plantas de tratamiento
de aguas residuales son el cloro gas
(Cl2), el hipoclorito sódico (NaOCl), el
hipoclorito de calcio [Ca(OCl)2], y el
dióxido de cloro (ClO2). Los hipocloritos
sódico y cálcico se suelen emplear en las
plantas pequeñas , especialmente en las
prefabricadas, en las que la simplicidad y seguridad son
criterios de mayor peso que el costo. El hipoclorito de
sodio se emplea en las plantas de gran tamaño,
principalmente por cuestiones de seguridad relacionadas con
las condiciones locales. El dióxido de cloro
también se emplean en las instalaciones de
tratamiento, debido a que tiene algunas propiedades poco
frecuentes (no reacciona con el amoníaco), pero a
continuación se analizará el empleo del cloro
gas porque es la forma más extensamente
adoptada.
REACCIONES EN MEDIO ACUOSO
Cuando se añade cloro al agua en forma de
Cl2, se producen dos reacciones: la
hidrólisis y la de ionización.
La hidrólisis de puede definir de la
siguiente forma:
La constante de estabilidad para esta
reacción vale:
Ec. 5.2.2-1
La ionización se puede describir mediante
la siguiente expresión:
La constante de la reacción de
ionización vale:
Ec. 5.2.2-2
La cantidad de HOCl y OCl- que se halla
presente en el agua se denomina cloro libre
disponible.
REACCIONES CON EL AMONÍACO
Como se sabe el agua residual contiene
nitrógeno en forma de amoníaco y diversas
formas de materia orgánica combinada. Dado que el
ácido hipocloroso es un agente oxidante de gran
actividad, reaccionará rápidamente con el
amoníaco para formar tres tipos de cloraminas, de
acuerdo con las siguientes reacciones:

Estas reacciones son altamente dependientes del
pH, de la temperatura, del tiempo de contacto y de la
reacción inicial entre el cloro y el
amoníaco. Las dos especies predominantes, en la
mayoría de casos son la monocloramina y la
dicloroamina. El cloro presente en estos compuestos recibe
el nombre de cloro combinado disponible. Estas cloroaminas
también sirven como desinfectante, a pesar de que
tienen una velocidad de reacción sumamente
lenta.
EFICACIA GERMICIDA DEL CLORO
Cuando se utiliza cloro para la
desinfección del agua residual, los principales
parámetros a medir, además de los
parámetros ambientales tales como pH o la
temperatura, son el número de organismos y el cloro
residual remanente después de un período de
tiempo determinado. El grupo de los organismos coliformes
se puede determinar empleando el procedimiento del número más
probable o mediante el método de recuento en
placas.
El cloro residual (libre y combinado), se debe
medir empleando el método amperométrico, cuya
mayor fiabilidad respecto a los demás métodos
existentes en la actualidad ha sido probada.
Cuando todos los parámetros físicos
que controlan el proceso de cloración se mantienen
constantes, la eficacia germicida de la desinfección
medida a partir de la supervivencia bacteriana, depende
principalmente del cloro bactericida residual presente, R,
y del tiempo de contacto, t. Se ha comprobado que
aumentando el valor de cualquiera de estas variables R o T, y disminuyendo
simultáneamente el valor de la otra, se puede
alcanzar aproximadamente el mismo grado de
desinfección. Por lo tanto se pude decir que la
desinfección se puede expresar en función del
valor del producto
(R x T).
DESINFECCIÓN CON
CLORO
La decloración es la práctica que
consiste en la eliminación de la totalidad del cloro
combinado residual presente en el agua después de la
cloración, para reducir los efectos tóxicos
de los efluentes descargados a los cursos de agua
receptores o destinados a la reutilización. A fin de
minimizar los efectos de esta toxicidad potencial del cloro
residual sobre el medio ambiente, se ha considerado
necesario declorar el agua residual previamente
clorada.
ANÁLISIS DE LA
DECLORACIÓN
El producto químico que más se
emplea para llevar a cabo la decloración es el
dióxido de azufre, así como también el
carbón activa.
DIÓXIDO DE AZUFRE
El gas dióxido de azufre elimina,
sucesivamente el cloro libre, la monocloroamina,
dicloramina, el tricloruro de nitrógeno, y los
compuestos policlorados. Cuando se añade
dióxido de azufre al agua residual, tienen lugar las
siguientes reacciones:
Reacciones con cloraminas:
Dado que las reacciones del dióxido de
azufre con el cloro y las cloraminas son casi
instantáneas, el tiempo de contacto no suele ser un
factor esencial. Por esta razón no se emplea
cámaras de contacto, aunque es absolutamente
imprescindible un mezclado rápido y eficaz en el
punto de aplicación. La relación entre el
cloro libre y el cloro total combinado residual antes de la
decloración es el factor determinante de si el
proceso de decloración se completará o si se
conseguirá una decoloración parcial. Una
relación menor del 85 por 100 indica, normalmente,
que existe una cantidad sustancial de nitrógeno
orgánico que interfiere el proceso del cloro
residual libre.
CARBÓN ACTIVADO
La decoloración mediante adsorción
sobre carbón activado proporciona una completa tanto
del cloro residual libre como del combinado. Cuando se
emplea carbón activado en el proceso de
decloración, las reacciones que tienen lugar son las
siguientes:

REACCIONES CON LAS CLORAMINAS
El carbón activado granular se utiliza en
filtros de gravedad o a presión. Si el carbón se va a
emplear, exclusivamente, para la decloración, este
proceso debe ir precedido de otro a base de carbón
activado para la eliminación de otros constituyentes
susceptibles de ser eliminados. Es de esperar que la
principal aplicación del carbón activado en
la decloración se dará en situaciones en las
que también sean necesarios altos niveles de
eliminación de materia orgánica.
DECLORACIÓN
El dióxido de cloro es otra sustancia
bactericida cuyo poder de
desinfección es igual o superior al del cloro, y que
se ha comprobado que resulta más efectivo que el
cloro en la inhibición e inactivación de
virus.
GENERACIÓN DEL DIÓXIDO DE
CLORO
La generación del dióxido de cloro
debe llevarse a cabo in situ debido a que se trata de un
gas inestable y explosivo. En el proceso de
generación del dióxido de cloro es necesario
hacer reaccionar el clorito de sodio NaClO2 con
cloro para producir dióxido de cloro gas, de acuerdo
con la siguiente reacción:
El agente desinfectante que se presenta en un
sistema que contiene dióxido de cloro es el
dióxido de cloro libre disuelto. La química
del dióxido de cloro en medio acuoso no es bien
conocida en la actualidad. El dióxido de cloro tiene
un potencial de oxidación extremadamente alto, lo
cual explica su potencial germicida. Debido a este alto
potencial de oxidación, es posible que los
mecanismos bactericidas que provoca tengan que ver con la
inactivación de los sistemas de enzimas
cítricos, o con la interrupción y
destrucción del proceso de síntesis de
proteínas.
La utilización del dióxido de cloro
puede dar lugar a la formación de algunos productos
finales potencialmente tóxicos como el clorito y el
clorato. El dióxido de cloro residual y los
productos formados, debido a su alta velocidad no son
amenaza directa para la vida acuática, como lo es el
cloro residual. Una de las ventajas del dióxido de
cloro es que no reacciona con amoníaco para dar paso
a la formación de cloraminas, que son muy
tóxicas y tampoco forman compuestos
orgánicos halogenados como el cloroformo que se
tiene indicios de efectos cancerígenos.
No se conoce a seguridad el posible impacto
ambiental la utilización del dióxido de
cloro en la desinfección de aguas residuales. El
dióxido de cloro no reacciona ni se disocia con el
agua, como ocurre con el cloro.
DESINFECCIÓN CON
DIÓXIDO DE CLORO
El bromo, al igual que los otros halógenos
tiene propiedades desinfectantes, reacciona con el
amoníaco para formar brominas y presenta un
fenómeno de punto de quiebre a una relación
teórica Br:N de 17:1.
Al hidrolizarse en el agua forma ácido
hipobromoso:
Si bien la eficacia del bromo es comparable a la
del cloro y el yodo en la destrucción de
microorganismos, su costo es más alto que el de
dichos compuestos y su manejo (en especial el del bromo
líquido) crea problemas. Es por eso que se ha
limitado su uso a la desinfección de piscinas pues
produce menor irritación de los ojos que el
cloro.
DESINFECCIÓN CON
BROMO
Los iones de plata son un desinfectante utilizado
en algunos países de Europa, especialmente en
plantas de purificación para usos industriales. El
sistema conocido como Katadyn si bien es más caro
que la cloración, deja efectos residuales. Algunas
veces se le utiliza en filtros domésticos de
porcelana porosa con relativo éxito.
DESINFECCIÓN CON
PLATA IONIZADA
En los últimos años se ha venido
hablando del yodo como posible alternativa para el cloro.
El yodo el halógeno de mayor peso atómico y
que por su bajo poder de oxidación resulta el
más estable. Sus residuales por eso se conservan por
mucho más tiempo que los de cloro. El yodo al
mezclarse con agua se disocia formando ácido
hipoyodoso HIO. Así:
El valor de K depende del pH y la
concentración.
El yodo no forma yodaminas con el amoníaco,
no reacciona con los fenoles como el cloro, el yodo produce
un sabor medicinal en el agua en concentraciones mayores de
1 y estudios
realizados se ha demostrado que concentraciones menores a
0,5 son
aceptables para la mayoría de los consumidores, una
dosis de 0,5 produce la
muerte del 99,99% de E. Coli en un minuto, de virus
poliomielítico tipo I., en 10 minutos y de quistes
de amibas en 100 minutos, lo cual se compara ventajosamente
con el cloro, dado que el yodo resulta igualmente eficiente
para destruir coliformes, más efectivo para matar
amibas y un poco menos para inactivar virus.
La mayor y gran dificultad de su uso está
en el precio,
pues es varias veces más costosa que el cloro y que
se desconoce los efectos fisiológicos que puede
producir su ingestión continuada, en especial el
funcionamiento de la tiroides.
DESINFECCIÓN
CON YODO
DESINFECCIÓN
CON OZONO

El ozono es en la actualidad, tanto por su costo como
por su eficacia como desinfectante el más serio
competidos del cloro.

El ozono es un gas de olor característico que
se puede sentir después de las tempestades. El equipo
necesario para producirlo es bastante costoso y de
difícil mantenimiento. Se ha usado preferentemente en
plantas de tratamiento de aguas potables en Europa (Niza,
París, Leningrado) y en desinfección de
líquidos cloacales en los Estados Unidos,
por cuanto no deja efecto residual y por consiguiente no
interfiere con el ecosistema
de los ríos y embalses donde dichos líquidos
cloacales con descargados.

El ozono se produce haciendo pasar aire seco entre los
electrodos de un generador. Entre dichos electrodos hay un
material aislante que transporta la electricidad
por inducción tal como vidrio.

El ozono se desintegra rápidamente en el agua
de forma que los residuales solo permanecen por corto tiempo.
La velocidad con que esto ocurre se puede calcular con la
siguiente ecuación:

Ec. 5.2.8-1

En donde, Co = concentración de ozono
aplicado

C = concentración después del tiempo
t

t = tiempo

to = tiempo inicial

= coeficiente de destrucción, el
cual varía entre 0,1 y 0,3.

La dosis de ozono necesaria para desinfectar el agua
cambian según la calidad de estás,
así:

Aguas subterráneas de buena calidad con baja
turbiedad y contenido mineral 0,25 a 0,5 mg/l.
Aguas superficiales de buena calidad
bacteriológica y el ozono aplicado después de
la filtración 2 a 4 mg/l.
Aguas superficiales contaminadas y con el ozono
aplicado después de la filtración.
2,5 a 5 mg/l.

Debido a la rapidez con que el ozono mata a los
microorganismos los pequeños tiempos de contacto no
crean mayor problema.

Por su gran poder de oxidación, el ozono puede
ser usado no solo para desinfección, sino para otros
procesos tales como oxidación de hierro y
manganeso, decoloración y remoción de sabor y
olor.

Su principal desventaja en plantas de tratamiento es
la de cantidades tan pequeñas como 0,05 mg/l de
manganeso y 0,1 mg/l causan dificultades pues producen
precipitación y flotación de las
partículas minerales
oxidadas.

EVALUACION DE IMPACTOS AMBIENTALES DEL
TRATAMIENTO SECUNDARIO

6.1 IMPACTOS SOBRE LOS
COMPONENTES DE LA LÍNEA DE BASE

Los impactos sobre los componentes de la Línea
de Base en los sistemas de tratamiento de aguas residuales se
caracterizarán de manera global, debiendo destacar que
ésta se construye en función de cada elemento del
entorno afectado, el que tendrá sus
características específicas en función de
cada caso particular.

6.2 IDENTIFICACIÓN DE
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES

En general, los impactos al medio ambiente generados
por cualquiera de las alternativas propuestas resultan ser
similares, y obedecen al siguiente detalle.

6.2.1 ETAPA DE
CONSTRUCCIÓN

Los principales impactos debido a la
construcción de las plantas, afectan principalmente al
área de influencia directa del proyecto y son
similares a los provocados por cualquier tipo de
construcción:

Generación de ruido,
producto del trabajo de excavación con maquinaria
pesada, carguío y transporte del material de desecho,
etc.
Generación de polvo en suspensión,
producto de los mismos aspectos señalados en el punto
anterior (la maquinaria y los camiones generan y trasladan
grandes cantidades de material de excavación, que en
algunos casos es utilizado como material de relleno y en
otros se transporta como excedentes al lugar de
botadero).
Eventual obstaculización del tránsito
debido tanto a la circulación de camiones que
transportan material de desecho, maquinarias y equipos,
así como el ingreso del personal que
trabaja en el sector.
Alteración del medio físico
natural.
Paisaje y estética.

6.2.2 ETAPA DE
OPERACIÓN

Los potenciales impactos que pudieran afectar el
área de influencia directa del proyecto (el área
de influencia indirecta no presentaría impactos
negativos al medio ambiente con el proyecto en
operación), son los siguientes:

Cuerpo receptor
Calidad de las aguas
Usos
Calidad del aire
Creación de problemas sanitarios
Olores
Aerosoles
Moscas y vectores
Generación de subproductos y
residuos
Ruidos
Aspectos Sociales

Se debe destacar que los potenciales impactos arriba
detallados generan consecuencias en la población
circundante en la medida que la planta no sea bien
operada.

6.2.3 ETAPA DE
ABANDONO

Los principales impactos debido al abandono de las
instalaciones, afectan principalmente al área de
influencia directa del proyecto:
Generación de ruido, producto de la
demolición y transporte del material de desecho,
escombros, etc.
Generación de polvo en suspensión,
debido a la demolición y traslado de grandes
cantidades de excedentes al lugar de botadero.
Eventual obstaculización del tránsito
debido a la circulación de camiones que transportan
material de desecho.
Alteración del paisaje debido a
demolición y alternativas de uso del suelo.

6.2.4
IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES
ESPECÍFICOS EN FUNCIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS
DE TRATAMIENTO

En el presente punto, se presentarán los
impactos ambientales específicos en función de
los tipos de tecnología establecida normalmente
empleados en el tratamiento de las aguas
residuales.

Considerando que las variantes de los tipos de
tratamiento descritas presentan en general similares
impactos, se analizan a continuación las matrices
de los tratamientos biológicos de mayor aplicabilidad,
considerando las variables y los efectos más
significativos en el entorno tanto durante la
construcción como la operación de los
mismos.

En lo que dice relación con Impacto Ambiental
Positivo o Negativo, se debe destacar la alta incidencia de
una adecuada operación del sistema de tratamiento.
Muchos problemas
ambientales negativos son generados por una mala
operación, como por ejemplo, la generación de
olores depende de una adecuada mantención de la
cámara de rejas, etc.

6.3.
IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES
ESPECÍFICOS EN FUNCIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE
TRATAMIENTO

6.3.1 SISTEMA NO
CONVENCIONALES POR LAGUNAS DE
ESTABILIZACIÓN

Impacto Ambiental Negativo

Las faenas necesarias durante la
construcción de las obras proyectadas tales como
movimientos de tierras y acopio de materiales,
producirán una alteración en la actividad
diaria de las zonas circundantes a la del emplazamiento de
éstas.
Destrucción de algunas especies vegetales,
producto de las excavaciones.
Eventuales olores y proliferación de
mosquitos.

Impacto Ambiental Positivo

Fuente de trabajo para la población local
durante la construcción.
La incorporación de un sistema de
tratamiento de aguas residuales representa claramente el
efecto más significativo de la acción del
Proyecto, por cuanto suprime una eventual fuente de riesgo de
contaminación del cuerpo receptor,
mejorando las condiciones sanitarias de la población
tanto de la localidad, como de aquellas ubicadas aguas abajo
que hacen uso de las aguas de este curso de agua.
Permite obtener una calidad apta para determinados
usos.

6.3.2 SISTEMAS DE LAGUNAS
AERADAS EN SUS DISTINTAS VERSIONES SEGUIDAS DE
DESINFECCIÓN

Impacto Ambiental Negativo

Las faenas necesarias durante la
construcción de las obras proyectadas, tales como
movimientos de tierras y acopio de materiales,
producirán una alteración en la actividad
diaria de las zonas circundantes a la del emplazamiento de
éstas.
Destrucción de algunas especies vegetales,
producto de las excavaciones.
El uso del cloro como desinfectante en aguas
residuales tratadas es ampliamente conocido. Las dosis
varían dependiendo de las características del
agua, de la calidad bacteriológica esperada en el
efluente y de la necesidad de mantener cloro residual en
éste. En el caso de las lagunas aeradas, la
dosificación requerida no hace dable esperar
generación de Cloraminas, Trihalometanos o
Clorofenoles, los cuales son considerados compuestos
cancerígenos.
Eventuales olores
Ruidos
- Impacto Ambiental Positivo
Generación de Aerosoles

Idéntico al expuesto en las Lagunas de
Estabilización

1.4.3
SISTEMAS CONVENCIONALES POR CULTIVO SUSPENDIDO (LODOS
ACTIVADOS EN LA VERSIÓN DE AERACIÓN EXTENDIDA
POR ZANJA DE OXIDACIÓN SEGUIDA DE
DESINFECCIÓN)

Partes: 1, 2, 3

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