REALIZADO POR: ING. JOSÉ DANIEL VIZCARRA LLERENA

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES.

Curso Especializado en Saneamiento y tratamiento de aguas residuales

MODULO 4

CONTENIDO

1. Introducción.2. Aguas residuales Industriales.3. Tipos de vertido y clasificación de las industrias.4. Demanda de agua.5. Instalaciones para el Tratamiento de efluentes

Industriales.

INTRODUCCIÓN

Introducción

INTRODUCCIÓN

En todo proceso de fabricación industrial se generan efluentes industriales de desecho de una gran variedad y características dependiendo del tipo de proceso industrial de procedencia. Esto difiere de las aguas residuales urbanas, donde las características de las aguas en cuanto a tipo de contaminante son muy similares de una población a otra.

El tratamiento y manejo apropiado de las aguas residuales industriales es esencial para alcanzar la calidad meta del agua en diferentes puntos a lo largo de los cuerpos de agua en donde son depositadas las aguas residuales.

INTRODUCCIÓN

A pesar de la indiscutible importancia económica las industrias presentan problemas significativos de contaminación al ambiente. Algunas tipologías industriales, tales como: textil, papel y celulosa, química, farmacéutica, entre otras, generan grandes volúmenes de efluentes de naturaleza principalmente refractaria. Además de que estos efluentes se reconocen por la capacidad de aumentar la cantidad de sustancias tóxicas lanzadas en los cuerpos de agua, afectando los ecosistemas acuáticos.

Algunos efluentes industriales son ricos en materia orgánica disuelta, de la cual una parte es de difícil degradación y permanece reminiscente después del tratamiento por procesos biológicos.

Aguas residuales Industriales

AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

Aguas residuales Industriales

Efluentes Líquidos

Residuales.

Agua de Proceso.

Agua de refrigeración.

Tipos de vertido y clasificación de las

industrias

TIPOS DE VERTIDO Y CLASIFICACIÓN DE LAS INDUSTRIAS

Continuos

• Provenientes de procesos en los que existe una entrada y una salida continua de agua (Procesos de lavado, transporte y refrigeración).

Discontinuos

• Proceden de operaciones intermedias del proceso. Son los de mayor carga contaminante (emulsiones, lejías negras o verdes, etc.) que al aumentar el tamaño de la industria, algunos vertidos discontinuos pueden convertirse en continuos.

FUENTES ANTROPOGÉNICAS DE CONTAMINACIÓN DE LOS RECURSOS

HÍDRICOS EN EL PERÚ

Demanda de agua

DEMANDA DE AGUA

Instalaciones para el Tratamiento de

efluentes Industriales

INSTALACIONES PARA EL TRATAMIENTO DE EFLUENTES INDUSTRIALES

La depuración de los efluentes industriales requiere de las siguientes etapas.

• Ajuste de pH.• Tratamiento Primario.• Tratamiento fisicoquímico.• Tratamiento secundario o biológico.

AJUSTE DE PH

• El ajuste de pH es una etapa básica para el acondicionamiento del agua residual, previamente a someterse a cualquier tratamiento posterior o bien, para sufrir algún proceso determinado de tratamiento que requiera unos valores determinados.

• Normalmente, el pH debe ajustarse a valores en torno a 6 y 8, siendo 7.5 el valor objetivo. La reacción de neutralización puede realizarse con:

AJUSTE DE PH

Tipo de efluente en función del pH

Agentes neutralizantes

Efluente ácido pH<7

NaOH o CaOH

Efluente básico pH>7

Ácido Sulfúrico

Neutralización.

AJUSTE DE PH

TRATAMIENTO PRIMARIO

El objetivo principal de un tratamiento primario es la reducción de los sólidos en suspensión (SS) del agua residual industrial, dentro de estos SS se puede distinguir a:

• Sólidos sedimentable: Sedimentan al dejar el agua residual en condiciones de reposo durante una hora.

• Sólidos flotantes: Definibles por contraposición a los sedimentables.

• Sólidos Coloidales: Tamaño de 10-3 – 10 micras.

PROCESOS DEL TRATAMIENTO PRIMARIO

• Procesos de separación Sólido-Líquido.

• Decantación Primaria.• Flotación.• Proceso Mixto (decantación – flotación).

• Procesos complementarios de mejora.

• Floculación.• Coagulación.

PROCESOS DE SEPARACIÓN SÓLIDO – LÍQUIDO

La Decantación Primaria.

Reducir los SS de las aguas residuales por acción de la gravedad. Por tanto, solo se puede pretender la eliminación de los sólidos sedimentables y las materias flotantes, no la materia en estado coloidal.

Existen 4 tipos de sedimentación los cuales son:

• Sedimentación clase 1 o de partículas discretas (desarenado).

• Sedimentación clase 2 o de partículas floculantes (decantación primaria).

• Sedimentación clase 3 o zonal (decantación secundaria en proceso de fangos activos).

• Sedimentación clase 4 o de compresión (espesamiento de fangos por gravedad).

MÉTODO DAF

El método DAF además de eliminar materia sólida y/o líquida de densidad inferior a la del agua, es capaz de eliminar sólidos de densidad superior. El proceso DAF consiste en la creación de microburbujas de aire en el seno del agua residual, las cuales se unen a las partículas a eliminar formando agregados capaces de flotar por tener una densidad inferior a la del agua.

El objetivo del Sistema DAF es doble reduce materias flotantes y reduce las SS.

La creación de burbujas en el Sistema DAF se realiza a través de los siguientes pasos:

• Presurización de un flujo de agua empleando compresores.

• Disolución de aire en dicho flujo, sobresaturándolo, respecto a condiciones normales de presión.

• Despresurización a presión atmosférica, con lo que el exceso disuelto por encima del de saturación se libera de forma de microburbuja.

PROCESO MIXTO

• El rendimiento del Sistema DAF para bajas concentraciones de SS depende entre otros factores de la formación de un buen enlace partícula – burbuja de aire, por lo que debe haber un estado de mezcla perfecta.

• Así, habrá partículas que nos son flotantes o que bien sedimentaran en el depósito de flotación, o bien se irán con el efluente de salida. Par evitar este problema aparece el decantador- flotador, consistente en un decantador primario convencional en cuyo interior se ubica un flotador. El proceso se completa con el sistema de presurización – sobresaturación típica del proceso DAF. Presenta mejores eficiencias que ambos procesos por separado.

TRATAMIENTO FISICOQUÍMICO

Coagulación

Desestabiliza los coloides por neutralización de sus cargas, dando lugar a la formación de un flóculo o precipitado. La coagulación de las partículas coloidales se consigue añadiéndole al agua un producto químico (electrolito llamado coagulante. Normalmente se utilizan sales de hierro y aluminio. Y se pueden considerar dos mecanismos básicos de proceso:

• Neutralización de la carga del coloide.• Inmersión de un precipitado o flóculo de

barrido.

Los factores que influyen en el proceso de coagulación son:

• pH• Agitación rápida de la muestra.• Algunos de los coagulantes más utilizados en

la industria son el sulfato de aluminio, sulfato ferroso, sulfato férrico, entre otros.

FLOCULACIÓN

Trata la unión entre los flóculos ya formados con el de aumentar su volumen y peso de forma que pueden decantar. Consiste en la captación mecánica de las partículas neutralizadas dando lugar a un entramado de sólidos de mayor volumen, con lo que se consigue un aumento considerable del tamaño y de la densidad de las partículas coaguladas, aumentando por tanto la velocidad de sedimentación de los flóculos.

Existen además ciertos productos químicos llamados floculantes que ayudan en el proceso de floculación. Un floculante actúa reuniendo las partículas individuales en aglomerados aumentando la calidad del flóculo.

Hay factores que influyen en el proceso de la floculación:

• Coagulación previa lo más perfecta posible.

• Agitación lenta y homogénea.• Temperatura del agua.• Características del agua.• Tipos de floculante.

TRATAMIENTO BIOLÓGICO

• El objetivo del tratamiento biológico de las aguas residuales son la estabilización de la materia orgánica y la coagulación y eliminación de los sólidos coloidales no sedimentables. En el caso de las aguas residuales urbanas, el principal objetivo es reducir el contenido orgánico, y en muchos casos, los nutrientes como el nitrógeno y fósforo.

BIODISCOS IMPREGNADOS CON MICORRGANISMOS

TRATAMIENTO DE FANGOS

TRATAMIENTO DE FANGOS

Su objeto fundamental es la obtención, a partir de los lodos generados en diversos procesos de un sólido estable con un grado de deshidratación adecuado, que sea fácilmente evacuable de la planta depuradora.

TRATAMIENTO DE FANGOS

Aplicaciones del tratamiento de fangos

• Concentrar los fangos diluidos obtenidos en diferentes procesos de la PTAR, de tal manera que el resto de los tratamientos de fangos resulten de menor tamaño, al obtener un menor volumen.

• Destruir la materia orgánica biodegradable presente en los fangos concentrados, con el fin de conseguir su estabilidad.

• Deshidratar los fangos estabilizados, de tal manera que se obtenga un sólido, fácilmente transportable en la caja de un camión a destino final.

PROCESOS UTILIZADOS EN EL TRATAMIENTO DE FANGOS

Espesado

Los lodos purgados en los diferentes procesos de la PTAR, presentan unas concentraciones muy bajas en SS, siendo preciso aumentar dicha concentración con el fin de que los equipos de los sucesivos tratamientos resulten de un menor tamaño.

• Espesado por gravedad• Espesado por flotación

TRATAMIENTO DE FANGOS

Estabilización del fango

La destrucción de la materia orgánica biodegradable presente en los fangos

• Estabilización química (cal)

• Estabilización biológica (microorganismos)

TRATAMIENTO DE FANGOS

Deshidratación

El fango espesado y estabilizado tiene una concentración todavía muy baja, encontrándose en forma líquida y con un volumen importante. Con el fin de poderlo evacuar de la PTAR y enviarlo a destino final, el ultimo tratamiento a que se le somete es a un proceso de deshidratación los cuales pueden ser:

• Centrifugación.• Filtración.

MUCHAS GRACIAS