PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS. SISTEMAS … · 2015-12-02 · Porcentaje corregido...
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PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
Lucía Sobrados Bernardos
C.E.H.-CEDEX
¿QUE ES EL FANGO?
E.D.A.R.
Materia prima: agua residual.
Producto de una E.D.A.R.: fango o lodo.
Subproducto: agua depurada.
Producción de fango: el caudal a tratar
se aproxima al 1% del caudal del agua de
entrada.
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
PRODUCCIÓN DE FANGOS
Fuente: Registro Nacional de Lodos
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
PRODUCCIÓN DE FANGOS
Recirculación fangos Agua Pretratamiento Decantación Reactor Decantación Residual primaria Biológico Secundaria FANGOS FANGOS PRIMARIOS EN EXCESO FANGOS MIXTOS
Recirculación fangos Agua Pretratamiento Decantación Reactor Decantación Residual primaria Biológico Secundaria FANGOS FANGOS PRIMARIOS EN EXCESO FANGOS MIXTOS FANGOS FÍSICO-QUÍMICOS
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
PRODUCCIÓN DE FANGOS
Producción de fango: el caudal a tratar se aproxima al 1% del
caudal del agua de entrada.
Fangos primarios: Rendimiento decantación primaria (aprox. 65%)
Fangos primarios (kg/d) = 2/3 x SS
Fangos biológicos: Fórmula empírica de Huisken:
Fe (kg/d) = 1,2 x Cm0,23 (empírico) = 0,97 Kg/Kg DBO5 eliminada
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
TIPOS DE FANGOS
FANGOS PRIMARIOS Mayor variabilidad debido a la diferente componente urbana e industrial
Susceptibles de presentar contaminación de origen antropogénico
Poco estabilizados, altamente fermentables
FANGOS BIOLÓGICOS Únicamente diferentes en el grado de estabilización alcanzado en la línea de
agua
Lentamente fermentables
FANGOS MIXTOS Mezcla de primarios y secundarios
Producto a tratar en la línea de fangos (habitualmente)
Producción entre 30 y 45 gramos por cada habitante equivalente tratado
FANGOS FÍSICO-QUÍMICOS Procedentes de precipitaciones químicas
Producción dependiente del reactivo utilizado, superior a la obtenida biológicamente
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
INTRODUCCIÓN
Fango primario: Sus características dependen de la cuenca de recogida de aguas residuales afluentes a la depuradora.
Fango Secundario: Composición similar independientemente de la línea de tratamiento de aguas donde se genere.
TIPOS DE FANGO
Fangos activos MBBR Lechos bacterianos
Grasas (g/100 g ms) 5,80 10,20 26,09
Proteínas (g/100 g ms) 46,10 40,90 24,64
Hidratos de Carbono (g/100 g ms) 29,80 24,00 15,94
Cenizas (g/100 g ms) 18,3 24,90 33,33
Porcentaje corregido de Carbohidratos 39,26 36,98 39,29
Porcentaje corregido de Proteínas 60,74 63,02 60,71
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
Las características de los fangos dependen de:
Las características del agua bruta que llega a la EDAR.
El tratamiento de depuración utilizado.
El tratamiento al que se somete el fango.
En general:
Presentan una gran cantidad de agua ( > 95 % )
Son putrescibles por naturaleza.
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
CARACTERISTICAS QUIMICAS
Metales pesados, micro contaminantes orgánicos y
parámetros agronómicos
DQO, DQOf, ST, SV, FV, SST, SSV, NH4+, PT, PO43+,
NO3-, SH2, NH3
Poder calorífico
CARACTERISTICAS BIOLÓGICAS
Taxonomía, Grado de Estabilidad, Patología
CARACTERISTICAS FISICAS
Densidad, Sedimentabilidad, Distribución del agua
Viscosidad
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
¿DESTINO FINAL DEL FANGO?
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DESTINO DEL FANGO
PREVISIÓN del II PNLD (2008 – 2015)
Agricultura Vertedero Valoriz. Energét.
70 % 15 % 15 %
Correcta gestión 100% de las cenizas.
Agricultura Vertedero Incineración Otros
80,4% 7,2% 6,9% 5,5%
2012
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LEGISLACIÓN APLICABLE
Lodos Ley 22/2011 de Residuos y
suelos contaminados
Las instalaciones de Directiva 2008/1 (IPPC)
tratamientos de lodos
Las instalaciones de Directiva 91/271/CEE
Depuración de aguas residuales
Prevención, Reciclaje, Valorización, Vertedero
Mejor Técnica Disponible
Minimización del impacto
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
LEGISLACIÓN ESPECÍFICA
Dir. 86/278/CEE relativa a la protección del
medio ambiente y en particular de los suelos
en la utilización de LD con fines agrícolas
(R.D. 1310/1990 regula el uso de lodos de
depuración en el sector agrario)
OBJETIVO:
“regular la utilización de los lodos de depuradora en agricultura de
modo que se eviten efectos nocivos en los suelos, en la vegetación, en los
animales y en el ser humano, al tiempo que se estimula su utilización
correcta”
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
Dir. 1999/31/CE relativa al vertido de residuos
(Reglamentos 1882/2003 y 1137/2008)
(R.D. 1481/2001)
LEGISLACIÓN ESPECÍFICA
TIPOS:
Residuos peligrosos
Residuos no peligrosos
Residuos inertes
Programa de actuaciones para que los RUB a vertedero:
• En julio/2006: < 75% del total de RUB generados en 1995
• En julio/2009: < 50% del total de RUB generados en 1995
• En julio/2016: < 35% del total de RUB generados en 1995
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
LEGISLACIÓN ESPECÍFICA
R.D. 1481/2001
Necesidad de tratamiento previo
Encarecimiento
Sequedad
Limitación de la cantidad MO presente
Limitaciones relativas a la biodegradabilidad de los componentes orgánicos
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
¿QUÉ SE PUEDE MODIFICAR EN UN FANGO?
•Cantidad
•Deshidratabilidad
•Características organolépticas
•Grado de estabilidad
•Garantías sanitarias (patógenos)
•Propiedades agronómicas
•Sustancias contaminantes
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
OBJETIVOS DE LA LÍNEA DE FANGOS
Reducir el volumen, mediante su concentración y
eliminación parcial del agua
Estabilización para evitar problemas de fermentación y
putrefacción
Eliminación de patógenos que los haga inocuos desde el
punto de vista sanitario
Consecución de una textura tal que los haga manejables y
fáciles de transportar
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
ELEMENTOS DE LA LÍNEA DE FANGOS
Pretratamiento Tratamiento primario
Tratamiento secundario
Deshidratación Flotación
Digestión
Espesamiento
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ELEMENTOS DE LA LÍNEA DE FANGOS
Espesamiento, cuyo objetivo es reducir el volumen de fango
mediante la concentración del mismo
Estabilización, que es la etapa mediante la cual se consigue la
destrucción y/o transformación de la materia orgánica presente en el
fango y que es la responsable de la fermentación del mismo.
Deshidratación, proceso que consiste en la separación de la
mayor cantidad de agua posible del fango empleando medios físicos,
reduciendo, por tanto, el volumen de los mismos y confiriéndoles una
consistencia que les hace más fácilmente manejables.
OBJETIVO ESTABILIZACIÓN
• Reducir la presencia de patógenos.
• Eliminar olores desagradables.
• Eliminar el potencial de putrefacción.
• Mejorar la deshidratabilidad del fango.
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
• Eliminación 38 % de SV durante su tratamiento. • Eliminación adicional de materia orgánica en ensayos de laboratorio:
Aerobios Anaerobios
Métodos de medir si un fango está estabilizado:
ESTABILIDAD
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
Miden la eliminación adicional de materia orgánica en condiciones aerobias. Aerobios: 15% en 30 días
Ensayos Estabilidad
ESTABILIDAD
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
ESTABILIDAD
Ensayos Estabilidad
Miden la eliminación adicional de materia orgánica en condiciones anaerobias. Anaerobios: 17% en 30 días
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
55%
57%
59%
61%
63%
65%
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Tiempo (días)
FV
(%
)
52%
54%
56%
58%
60%
62%
64%
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días)
FV
(%
)
Un fango procedente de digestión anaerobia mesófila que supera la eliminación del 38% (43%):
• Eliminación adicional anaerobio: 24,71%
• Eliminación adicional aerobio: 25,99 %.
Resultados
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
ESTABILIDAD
¿Qué es Higienización?
Curvas tiempo-temperatura
P.ej. 24 horas a 55 ºC
HIGIENIZACIÓN
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
Puesta a punto de los métodos analíticos para los distintos analitos • Problemática de preparación de muestras
• Problemática analítica
• Problemática de interpretación de resultados
HIGIENIZACIÓN
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS FANGOS
¿QUE TRATAMIENTO ES EL MÁS ADECUADO?
•El que obtenga un fango con las características requeridas en su destino final
•El que genere un fango apto para diferentes destinos finales
•Que se adapte a la producción y características del fango
•El que reduzca la mayor cantidad de fango
Gracias por su atención