Diseño de Tratamiento Primario

Tratamiento
primario

En el tratamiento primario se elimina una
fracción de los sólidos suspendidos y la materia
organiza del agua residual. Esta eliminación suele
llevarse a cabo mediante operaciones físicas y/o
químicas tales como el tamizado y la sedimentación
u otros procesos en los que la DBO5 de las aguas residuales se
reduzca por lo menos en un 20% antes del vertido y el total de
sólidos en suspensión se reduzca por lo menos en un
50%.El efluente del tratamiento primario suele contener una
cantidad considerable de materia orgánica y una DBO
alta.

Objetivo

• Disminuir las dimensiones de los tratamientos
  secundarios localizados a continuación de las
  operaciones primarias.

• Disminuir el costo del tratamiento de las aguas
  residuales

• Cumplir con la ley o la normatividad
  ambiental.

Objetivos secundarios

• Menor tamaño del reactor
  biológico

• Menores requerimientos de oxigeno

• Combinación con digestión anaerobia de
  lodos

• Este tratamiento usualmente es suficiente para
  descargar al mar mediante un emisor submarino.

• Es la operación mínima requerida como
  tratamiento para la descarga a la red de drenajes o
  alcantarillado municipal.

Tipos de tratamiento
primario

Sedimentación
primaria

El objetivo de la sedimentación primaria es
remover rápidamente los residuos sólidos
sedimentables y materia flotante para así, disminuir la
concentración de los sólidos suspendidos. La
sedimentación primaria se emplea como parte del
pretratamiento dentro del procesamiento integral de las aguas
residuales. Los sedimentadores primarios diseñados y
operados pacientemente, remueven entre el 50% y 70% de los
sólidos suspendidos y entre el 25% y 40% de DBO5. En las
grandes plantas de tratamiento (0.75 Mgal/d o más), la
remoción de SST se realiza en tanques de
sedimentación circulares o rectangulares con limpieza
mecánica y diseño estandarizado, excepto en
aquellas plantas que cuentan con tanque imhoff. Cabe anotar que
los sedimentadores primarios se omiten con frecuencia dentro del
diseño de plantas de tratamiento pequeñas. La
elección del tipo de sedimentador con una
aplicación dada, depende del tamaño de las
instalaciones, de las normas emitidas por autoridades locales de
control, de las condiciones locales del sitio y de la experiencia
del ingeniero a cargo. La etapa de sedimentación debe
contar por lo menos con dos unidades de manera que si un
sedimentador se encuentra en trabajo de reparación y
mantenimiento, es posible garantizar la continuidad en el
tratamiento.

Parámetros generales para el
diseño de sedimentadores

Los parámetros de diseño de la
sedimentación de partículas floculantes son
dos:

Carga Superficial: también llamado
Velocidad Descensional, es el caudal de fluido dividido por la
superficie del depósito de sedimentación.
Éste será el único parámetro de la
sedimentación de partículas discretas.

Tiempo de Retención: Volumen del
depósito dividido por el caudal. A veces, en vez de este
parámetro se toma la altura del depósito al ser
ambos interdependientes.

Además de estos parámetros existen ciertas
características del A.R. que afectan al rendimiento del
proceso. Así, en la decantación primaria los
factores básicos son la concentración de SS y las
características floculantes de los mismos. Así, por
ejemplo el rendimiento de reducción aumentará al
aumentar la concentración de SS.

Paramentos de diseño de tanques
rectangulares y circulares

Sedimentadores usados en pequeñas
plantas de tratamiento: (a) rectangular y (b) circular

Tanques
rectangulares

En los sedimentadores horizontales predomina el flujo
horizontal (a diferencia del flujo radial que se da en
sedimentadores circulares). Los sedimentadores rectangulares
cuentan con sistemas de recolección de lodo sedimentado,
los cuales pueden ser de barredores con cadenas o de puente
móvil.

En los sistemas con barredores, los lodos sedimentados
se arrastras hasta los pozos para lodos, mientras que en plantas
grandes se arrastran hasta unos canales de fondo transversales,
los cuales cuentan con sistemas de recolección (colectores
transversales), de barredores de cadena o tornillo que conducen
los lodos hasta uno o más pozos dispuestos para la
recepción de material sedimentado.