Procesos biológicosTratamiento de aguas residuales

Prof. Ing. Guillermo Ruiz

Aguas residualesAspectos legales

Aguas servidas: Aguas utilizadas o residuales provenientes de una comunidad, industria, granja u otro establecimiento, con contenido de materiales disueltos y suspendidos.

Carga másica de un efluente: Cantidad total de contaminante descargado por unidad de tiempo.

Fuente: Normas para la clasificación y el control de la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos.

Aguas residualesAspectos legales

Caudal de diseño de control: Caudal específico seleccionado en un curso de agua (rio o estuario) para servir de base al diseño de control de la contaminación del mismo y, por lo tanto, de control de los vertidos o efluentes líquidos contaminantes que a él sean descargados.

Contaminación de las aguas: Acción o efecto de introducir elementos, compuestos o formas de energía capaces de modificar las condiciones del cuerpo de agua superficial o subterráneo de manera que se altere su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica para el desarrollo de la vida acuática y ribereña.

Fuente: Normas para la clasificación y el control de la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos.

Aguas residualesAspectos legales

Agua que no tiene valor inmediato para el fin para el que se utilizó ni para el propósito para el que se produjo debido a su calidad, cantidad o al momento en que se dispone de ella. No obstante, las aguas residuales de un usuario pueden servir de suministro para otro usuario en otro lugar. Las aguas de refrigeración no se consideran aguas residuales.

Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO)

Sistema de tratamiento biológico Conjunto de procesos físicos, químicos y

biológicos que tienen como objetivo remover contaminantes presentes en el agua efluente del uso humano.

Un sistema de tratamiento biológico tiene como objetivo: • Reducir el contenido de materia orgánica de las

aguas• Reducir su contenido de nutrientes• Eliminar patógenos y parásitos.

Etapas del proceso de tratamiento de aguas residuales

Etapas del proceso de tratamiento de aguas residuales

Pretratamiento: remoción de sólidos grandes.

Tratamiento primario: • Eliminación de grasas• Corrección de pH

Tratamiento secundario• Eliminación de materia orgánica

Digestor de lodos• Proceso anaerobio • Acción de bacterias fermentativas

y metanógenas

Precipitación de lodos

Consumo de oxígeno

BiogásBiomasa

Tratamiento primario Procesos fisicoquímicos

Tienen como objetivo la remoción de impurezas que pueden ser eliminadas mediante procesos de cribado, sedimentación, filtración y transferencia de gases.

Esta etapa de tratamiento elimina entre el 60 – 70% de los sólidos suspendidos en el agua residual.

Tratamiento secundario Procesos biológicos

Tiene como objetivo eliminar la materia orgánica en disolución y en estado coloidal mediante un proceso de oxidación de naturaleza biológica seguido de sedimentación.

Este proceso biológico es un proceso natural controlado en el cual participan los micro-organismos presentes en el agua residual, y que se desarrollan en un reactor o cuba de aireación.

Contactor biológico rotatorio y sistema de digestión de fangos

Tratamiento secundario Procesos biológicos

Entre estos procesos destaca la oxidación aerobia de la materia orgánica (fangos acti-vados, lechos de partí-culas, lagunas de oxi-dación) y la eliminación anaerobia en digestores cerrados.

Ambos sistemas produ-cen fangos en mayor o menor medida que, a su vez, deben ser tratados para su reducción, acon-dicionamiento y destino finalContactor biológico rotatorio y sistema de

digestión de fangos

Microorganismos relacionados con el tratamiento biológico

El fango activo esta constituido por 2 componentes: el biológico (microorganismos) y el no biológico (nutrientes)

Microorganismos

• Bacterias: heterótrofas y autótrofas gram negativas.• Hongos: filamentosos.• Protozoos: ciliados libres, fijos, reptantes. Y flagelados.•Metazoos: organismos multicelulares (rotíferos)•Microalgas: Cosmarium, Pedias-trum, Euglena y Pinnularia.

Organismos relacionados con el tratamiento biológico

Acción microbiana sobre el sustrato: Bacterias: nitrificantes (Ni-

trosomonas y nitrobacter, autótrofas) oxidantes de hidrógeno con capacidad desnitrificante (Alcaligenes, heterótrofa)

Hongos: no es común su crecimiento en fangos activados.

Organismos relacionados con el tratamiento biológico

Acción microbiana sobre el sustrato: Protozoos: desempeñan un

importante papel en el proceso de depuración y en la regulación del resto de la comunidad biótica.

Metazoos: Eliminan bac-terias libres y posibles patógenas (Salmonellas, bacterias fecales, etc.)

Reacciones de degradación aeróbica y anaeróbica

Reacción de degradación aeróbica

Reacciones de degradación anaeróbica

Materia orgánica + O2 + microorganismos + nutrientes

CO2 + H2O + materia orgánica + microorganismos + NH4 +P

+

Hidrólisis: Macromoléculas (1) + bacterias hidrolíticas Materia orgánica disuelta (2)

Fermentación ácida: Materia orgánica disueltaProductos de fermentación (3)

(1) Hidratos de carbono, proteínas, grasas.(2) Monosacáricos, aminoácidos, ácidos grasos, glicerina.(3) Ácidos grasos volátiles, alcoholes, aldehídos, hidrógeno, amoniaco

, dióxido de carbono.

Reacciones de degradación anaeróbicaFase acetogénica: Productos de fermentación +

Bacterias acetogénicas Productos de degradación (4)

Fase metanogénica: Productos de degradación + Bacterias metanogénicas Productos de metanación

(5)

(4) Ácido acético, ácido fórmico, dióxido de carbono e hidrógeno.(5) Metano, dióxido de carbono, hidrógeno, sulfuro de hidrógeno,

amoniaco, vapor de agua, monóxido de carbono.

Reacciones de degradación aeróbica y anaeróbica

Actividad evaluadaElabora un organizador gráfico donde identifiques la relación de procesos de tratamiento de aguas residuales con situaciones de la vida real y nuestra cotidianidad.

Pueden realizar cualquier tipo de esquema representativo: mapa conceptual, mapa mental, esquema u otro que permita resumir los elementos abordados en la presentación.

La fecha de entrega tope es el día: 25/02/2014 Entregar en físico:

No se aceptaran actividades luego de la fecha de estipulada. (sin excepción)

gjra1982@gmail.com