UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA RECINTO UNIVERSITARIO PEDRO ARAUZ PALACIOS FACULTAD DE TECNOLOGA DE LA CONSTRUCCIN DEPARTAMENTO DE HIDRULICA Y MEDIO AMBIENTE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERARECINTO UNIVERSITARIO PEDRO ARAUZ PALACIOS

FACULTAD DE TECNOLOGA DE LA CONSTRUCCIN

DEPARTAMENTO DE HIDRULICA Y MEDIO AMBIENTE

Karen Tatiana Mairena castroNoel Omar silva HernndezCarlos Benito bravo BenavidezBernab Carballo Hernndez

Tratamiento Primario de las Aguas Residuales.Tanque ImhoffContenidoTRATAMIENTOS PRIMARIOS DefinicinUnidades que se utilizan como Tratamientos primarios Descripcin grficaDescripcin de los procesos que realizan.Funciones y Aplicacin de cada unoSistemas Anaerobios y aerobios Criterios de seleccinVentajeas y desventajas de cada uno de los tratamientos primarios

Tanque IMHOFFDescripcin y Aplicacin Funcionamiento Ventajas y desventajas Criterios principales de diseo Operacin y mantenimiento Lechos de secado de Lodos Tratamientos PrimariosLos sistemas primarios son los ms sencillos en la limpieza del agua y tienen la funcin de preparar el agua, limpindola de todas aquellas partculas cuyas dimensiones puedan obstruir o dificultar los procesos consecuentes. Estos tratamientos son, el cribado o las mallas de barreras, la flotacin o eliminacin de grasas y la sedimentacin. Algunos sistemas en el caso de Flotacin y la Sedimentacin, pueden ser utilizados dentro del proceso de tratamientos secundarios y no forzosamente como un mtodo primario aislado. En el tratamiento primario se elimina una fraccin de los slidos suspendidos y la materia orgnica del agua residual. Esta eliminacin suele llevarse a cabo mediante operaciones fsicas y/o qumicas tales como el tamizado y la sedimentacin 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 slidos en suspensin se reduzca por lo menos en un 50%. El efluente del tratamiento primario suele contener una cantidad considerable de materia orgnica y una DBO alta. Tratamientos PrimariosLos Tratamientos Primarios de Aguas Residuales son aquellos procesos que se utilizan para la remocin de los slidos en suspensin.Principalmente se distinguen dos tipos de estos slidos:Los slidos sedimentables: son los que sedimentan al dejar el Agua Residual en condiciones de reposo durante un periodo de tiempo determinado (Generalmente un hora), que depende del tamao del sedimentador.Los slidos flotantes: Definibles por contraposicin a los sedimentables.Los slidos coloidales: Aquellos cuyo tamao oscila entre 310 micras.Como, en general, parte de los slidos en suspensin estn constituidos por materia orgnica una consecuencia del tratamiento primario suele ser la reduccin de la DBO.

DefinicinQu se logra con la aplicacin de los tratamientos primarios?Disminuir las dimensiones de los tratamientos secundarios localizados a continuacin de las operaciones primarias. Disminuir el costo del tratamiento de las aguas residualesCumplir con la ley o la normatividad ambiental.

De forma secundaria, pero significativa tambin se pretende lograr:Menor tamao del reactor biolgico.Menores requerimientos de oxigeno.Combinacin con digestin anaerobia de lodos.Descargar al mar mediante un emisor submarino. (Para esto el tratamiento primario es usualmente suficiente)Descargar a la red de drenajes o alcantarillado municipal (por lo que el tratamiento primario es la operacin mnima requerida como tratamiento) .Tratamientos PrimariosProcesos que se aplican durante los tratamientos primarios:Bsicamente son cuatro los procesos que se aplican en el tratamiento primario de las aguas residuales:Procesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primariaFlotacinProceso mixto (decantacin-flotacin)Procesos complementarios de mejora:FloculacinCoagulacin (proceso fsico-qumico)Tratamientos PrimariosProcesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primariaEl Objetivo de la decantacin Primaria es la reduccin de los SS bajo la exclusiva accin de la gravedad. Por tanto solo se puede pretender la eliminacin de los slidos sedimentables y las materias flotantes. En la decantacin primaria, las partculas tienen ciertas caractersticas que producen la floculacin durante la sedimentacin. As, al chocar una partcula con otra, ambas se unen formando una nueva partcula de mayor tamao, aumentando su velocidad de sedimentacin.

Procesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primariaElementos en la etapa de Sedimentacin

Existen mltiples de decantadores reales, pero refirindonos solo a su tipologa fsica destacan: - Decantador circular - Decantador Rectangular o de planta cuadrada. Procesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primariaDecantador Circular (Modelo Grfico)

Procesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primaria

Procesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primariaDecantador Circular (Proceso que realiza)En el tanque circula , el agua residual entra a travs de aberturas en la parte superior de una tubera vertical central y fluye radialmente hacia el vertedero perimetral de salida. Por lo general, el tanque esta dotado de una barredora de lodo que dirige losslidos sedimentables hacia la tolva de lodos colocada en el centro del mismo. Los solidos sedimentable hacia la tolva de lodos colocada en el centro del mismo. Los solidos flotantes migran hacia el borde del tanque y son retenidos mediante una pantalla colocada en frente del vertedero de salida. Un desnatador adherido a los brazos de la barredora de lodos puede recoger la espuma superficial y drenarla por el canal de espumas en tanques rectangulares la relacin longitud/ancho varia entre 3/1 y 5/1, con profundidades de agua mayores de 2m ,longitud menor de 90m . ancho de 3 a 24 m y pendiente suave en el fondo hacia la tolva de lodo. Cuando el ancho es mayor de 6m se prefiere usar equipo limpieza mltiple con varias tolvas lados, permitindose as el uso de anchos iguales a 24m o ms. Procesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primariaEn tanques circulares el dimetro es generalmente menor de 90m,con profundidades de agua de 2 a 4m y pendientes en el fondo del 8% estos tanques son los mas usados porque la barredoras de lodo requiere menos partes mviles que el mecnico de arrastre de un sedimentador rectangular y porque los muros pueden ser mas delgados que los de los tanques rectangulares. Aunque la turbulencia a la entrada, debajo de pozo del afluente, es grande en un sedimentador circular, a medida que el agua fluye hacia el vertedero de salida su velocidad disminuye apropiadamente gracias a la mayor longitud del verdadero perimetral.

Decantador Rectangular o de planta cuadrada (Descripcin grfica)Procesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primaria

Decantador Rectangular o de planta cuadrada (Proceso que realiza)Los tanques rectangulares pueden ser implementados como una sola instalacin o varias, con una pared comn entre todas ellas, lo que requiere de un rea disponible menor. Las relaciones geomtricas comunes para las instalaciones rectangulares son: Longitud: ancho 3:1 o ms Ancho: profundidad 1:1 a 2.25:1 Las profundidades tpicas, cuando se emplean estos tanques como sedimentador primario, son de 2.4 a 3 metros. Los slidos sedimentables son elimina- dos por medio de transportadores de cadena o rastras, o bien, por puentes corredizos. Las rastras mueven el lodo por el fondo del tanque y los conduce a una tolva en la entrada del sedimentador.

Procesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primariaProcesos de separacin slido-lquido:Sedimentacin o decantacin primariaContinuacinEste depsito puede almacenar el lodo que se recolecta en un periodo de 6 a 12 horas y, en casos extremos, hasta 24 horas. La purga de lodos se efecta, por lo menos, una vez al da para evitar que se presenten malos olores por putrefaccin de la materia orgnica. La materia flotante, slida y lquida que llamaremos nata, se colecta al final del tanque por medio de medias caas mviles, o bien, por rascadores que se mueven sobre la superficie del lquido. La espuma es empujada por las rastras hasta un punto en el que es atrapada por los deflectores antes de su eliminacin. La espuma tambin puede ser arrastrada mediante rociado con agua a presin y recogerse empujada manual- mente por medio de una placa inclina- da; o bien, puede eliminarse hidrulica o mecnicamente, siendo varios los medios conocidos para llevarlo a trmino. Para caudales muy pequeos se pueden utilizar sedimentadores sin mecanizar, en esos casos, la pendiente del piso es mucho mayor, de tal forma que los slidos que lleguen al fondo puedan seguirse desplazando hasta llegar a la tolva.

Flotador. (Descripcin grfica)

Procesos de separacin slido-lquido:Flotacin

Los slidos cuando tienen una densidad relativamente baja y son finos, pueden tambin ser separados como espuma o materia flotante. Para ello, se agrega aire al agua con materia en suspensin para provocar que burbujas de aire se adhieran al slido y se eleven a la superficie; la forma ms eficiente de hacer esto es a travs del proceso conocido como flotacin por aire disuelto o DAF (por sus siglas en ingls). La flotacin por aire disuelto es una operacin unitaria en la cual un gran nmero de micro burbujas de aire se adhieren a las partculas y las elevan hasta la superficie del agua. Para crear las burbujas microscpicas (dimetros menores a 100 mm) se utilizan dos procedimientos: 1) Agua de dispersin. El agua se satura de aire en un tanque de alta presin (de 4 a 7 kg/cm2), posterior- mente la mezcla se inyecta en el tanque de flotacin, que est a presin atmosfrica. El aire se desprende de la mezcla formando burbujas diminutas que se adhieren a la materia en suspensin. El agua de dispersin, que normalmente oscila de 5 a 15% del volumen de agua tratada en la flotacin por aire disuelto, es suficiente para remover en forma efectiva slidos suspendidos con concentraciones de 400 a 500 mg/L. Si la concentracin de slidos es mayor, se tiene que aumentar la cantidad de burbujas, es decir, se debe aumentar el agua de dispersin. Procesos de separacin slido-lquido:Flotacin2. Inyeccin de aire a presin. En la succin de la bomba centrfuga que se usa para elevar el agua en la flotacin por aire disuelto. Con este mtodo, toda el agua que se tratar con la flotacin por aire disuelto se presuriza a razn de 3 a 4 kilogramos por centmetro cuadrado. Ambos procedimientos tienen costos semejantes. El mtodo del agua de dispersin se utiliza para tratar grandes volmenes de agua. Generalmente, se requiere el uso de coagulantes y floculantes para ayudar a la formacin de slidos de mayor tamao y que tengan la capacidad de atrapar el aire.

Procesos de separacin slido-lquido:FlotacinFlotacin por Aire DisueltoProcesos de separacin slido-lquido:FlotacinPor inyeccin directa y flotacin al vaco. En la flotacin por inyeccin directa, el aire o gas que se utiliza se agrega directamente al agua a travs de difusores. Esta modalidad no ofrece buenos resultados para remover materia en suspensin; sin embargo, si el desecho tienen la capacidad de formar espumas se pueden lograr mejores resultados. En los sistemas de flotacin al vaco, el agua se satura con aire a presin atmosfrica y despus el agua residual saturada entra en un tanque al vaco en donde el aire se libera y eleva los slidos suspendidos.Por tanto, consiste en saturar de aire el agua residual, ya sea directamente en el tanque de aireacin, o permitiendo que el aire penetre en el conducto de aspiracin de una bomba.La arena y dems slidos pesados, que se depositan en el fondo, se transportan hacia un cuenco central de lodos para su extraccin por bombeo Es menos frecuente que la flotacin por aire disuelto.

Existen otros dos mtodos para flotar la materia en suspensin: Procesos de separacin slido-lquido:Proceso Mixto, Decantacin Flotacin.El rendimiento del proceso de FAD para bajas concentraciones de SS depende entre otros factores de la formacin de un buen enlace partcula-burbuja de aire. As, habr partculas que no son flotantes y que, o sedimentarn en el flotador ( depsito de flotacin) o bien se irn con el efluente. Para evitar este problema aparece el decantador-flotador, consistente en un decantador primario convencional en cuyo interior se ubica el flotador. El proceso se completa con el sistema de presurizacin-sobresaturacin tpico del proceso FADProcesos de separacin slido-lquido:Proceso Mixto, Decantacin Flotacin

Comparacin entre Decantador y Flotador

Tratamientos primarios,Procesos complementarios de mejora:

Floculacin:Lafloculacines la aglomeracin de partculas desestabilizadas en microflculos y despus en los flculos ms grandes que tienden a depositarse en el fondo de los recipientes construidos para este fin, denominados sedimentadores CoagulacinEs la desestabilizacin de las partculas coloidales causadas por la adicin de un reactivo qumico llamado coagulanteel cual, neutralizando sus cargas electrostticas, hace que las partculas tiendan a unirse entre s..

Proceso complementario de Mejora:Coagulacin-FloculacinEs un reactor de flujo forzado. Se utiliza donde un coagulante, floculante y/o un reactivo qumico para correccin del pH, se dosifican en forma consecutiva para la remocin de DQO, DBO, Turbidez, Precipitantes, etc. El proceso se efecta bajo condiciones optimiza-das, controladas y bien definidas, hasta 500 m3/min. por unidad.

Proceso complementario de Mejora:Coagulacin-FloculacinREACTOR CON AGITACINEn caso de que puntos crticos (energa de mezclado, TRH y gran capacidad) no puedan obtenerse en el reactor tubular, se utiliza un estanque continuo agitado.

En general estn diseados ya sea para coagulacin-floculacin o para disolver aditivos qumicos.

Unidades que se utilizan en el tratamiento primarioFosas SpticasLagunajeTanque Imhoff

Unidades que se utilizan en el tratamiento primario: Fosas Spticas. Descripcin grfica.

Una Fosa Sptica es una cmara hermtica hecha de concreto, fibra de vidrio, PVC o plstico, para el almacenamiento y tratamiento de aguas negras y aguas grises. Los procesos de sedimentacin y anaerbico reducen los slidos y los materiales orgnicos, pero el tratamiento slo es moderado.

Proceso que realiza la Fosa spticaRendimiento %Reduccin de slidos en suspensin90%Reduccin DBO535%Reduccin DQO35%La fosa sptica es un dispositivo de tratamiento anaerobio de aguas residuales domsticas. Est formada por dos cmaras conectadas en serie: en la primera se realiza la sedimentacin y en la segunda, se digiere y se almacenan los lodos y grasas. El aporte de aire se realiza de forma natural. La fosa sptica es el ms elemental de los sistemas y su instalacin se aconseja cuando no se exige que el vertido sea de una gran calidad.Fabricadas con arreglo a la norma UNE-EN 12566.

Unidades que se utilizan en el tratamiento primario:. Lagunaje. Descripcin grfica.

El Lagunaje consiste en depurar aguas residuales en estanques impermeables con ayuda de microorganismos de algas o plantas acuticas.Las instalaciones de Lagunaje permiten optimizar el tratamiento de la contaminacin que, en vez de asfixiar la naturaleza, la alimentan. Estn constituidas por estanques artificiales que pueden usarse por separado pero ms a menudo en serie para mejorar su eficacia.

Proceso que realiza el LagunajeEl Lagunajeconsiste en distribuir las aguas residuales a una velocidad muy lenta en una serie de estanques impermeables dimensionados de modo que el agua se quede durante unos das, incluso semanas.La particularidad es que en estos estanques viven bacterias que tienen la capacidad y el tiempo de degradar los contaminantes sin intervencin exterior. Esta degradacin de materias orgnicas en materias minerales (CO2, agua, nitratos y fosfatos) se hace de forma natural y biolgica y de forma anaerobia (ausencia de oxgeno) o aerobia (presencia de oxgeno) segn los estanques.

Respectivas funciones de los diversos tipos de lagunas:

Las lagunasanaerobias y facultativastienen por objetivo eliminar la mayor cantidad de DBO de las aguas residuales (el 75% en los casos ms favorables).La DBO (Demanda Biolgica de oxgeno, expresada en mg/l) es la unidad de medida que representa la concentracin de materias orgnicas biodegradables en determinado mbito (as, las aguas residuales domsticas suelen tener una DBO de 200 a 300 mg/l).Principalmente, las lagunasaerobiassirven para perfeccionar el tratamiento, eliminando los grmenes patgenos residuales. Al salir, la DBO puede haber bajado del 75%.Las lagunasde alta produccin, ms compactas y que necesitan material de remocin, sirven para mejorar la rapidez y la eficacia del tratamiento.-Las lagunas "anaerobias"son estanques bastante profundos donde la degradacin ocurre en ausencia de oxgeno. Para garantizar esta condicin, la profundidad del estanque debe ser del orden de los 2,5 a 5 m. No se airea el agua, no se remueve, ni se calienta. La degradacin anaerobia produce CO2 y metano. Estas lagunas permiten la primera reduccin importante (hasta el 60%) de la DBO.-Las lagunas "facultativas"son menos profundas (1,2 m a 2,4 m). La degradacin "aerobia" se efecta en las zonas cercanas a la superficie y la degradacin "anaerobia" en aquellas ms profundas, de donde el nombre "facultativa.-Las lagunas "aerobias", a veces llamadas lagunas de maduracin, se airean y el agua circula de forma artificial, el aire favorece la degradacin de los residuos. Las algas y plantas se alimentan de los elementos disueltos por las bacterias y se desarrollan por fotosntesis. Las partculas slidas caen y se digieren en el fondo de la laguna. Suelen tener poca profundidad, menos de 1,5 m, para permitir que la luz favorezca la fotosntesis y la depuracin. Los estanques aerobios pueden colocarse en serie o dividirse en dos partes, la ltima siendo con poca o ninguna aireacin para permitir la sedimentacin de los residuos.Suelen constituir la ltima etapa del tratamiento pero a veces se aaden lagunas de alta produccin o estanques para acuicultura, fuentes de alimentacin y de ingresos.El tiempo total pasado en los distintos estanques es de por lo menos una semana pero puede alcanzar e incluso superar un mes.En cuanto a las lagunas "de alta produccin", estn constituidas por estanques de slo 30 cm a 60 cm de profundidad.Paletas remueven lentamente el agua, lo que provoca la produccin intensiva de algas y oxgeno. As, la superficie necesaria para los estanques de este tipo puede ser hasta 5 veces inferior a la de los otros tipos de estanques. Sin embargonecesita condiciones mnimas de radiacin solar y temperatura.

TRATAMIENTO ANAEROBIO consiste en una serie de procesos microbiolgicos, dentro de un recipiente hermtico, dirigidos a la digestin de la materia orgnica con produccin de metano. es un proceso en el que pueden intervenir diferentes tipos de microorganismos pero que est dirigido principalmente por bacterias. presenta una serie de ventajas frente a la digestin aerobia: generalmente requiere de instalaciones menos costosas, no hay necesidad de suministrar oxgeno por lo que el proceso es ms barato y el requerimiento energtico es menor. por otra parte se produce una menor cantidad de lodo (el 20% en comparacin con un sistema de lodos activos), y adems este ltimo se puede disponer como abono y mejorador de suelos. adems es posible producir un gas til.

Para el tratamiento anaerobio a gran escala se utilizan rectores de flujo ascendente o U.S.B. (Por sus siglas en ingls) con un pulimento aerobio en base de filtros percoladores y humedales. Ventajas de los sistemas anaerobios: Proceso simple y sencillo de operar Aplicable en pequea, mediana y gran escala, para residuos industriales y domsticos Presenta una baja produccin de lodos (estabilizados) Bajo o nulo consumo de energa (eventualmente bombeo) Son instalaciones compactas que demandan poco espacio Constituyen una fuente de energa alternativa (CH4) Permiten la aplicacin de elevadas cargas orgnicas (superiores a 30 kg DQO/m3.d) El lodo anaerobio puede permanecer sin alimento mucho tiempo El arranque de los reactores es rpido con una apropiada inoculacin TRATAMIENTO ANAEROBIO Desventajas de los sistemas anaerobios:

Emisin de olores desagradables (H2S) Sensibilidad a bajas temperaturas, al cambio brusco de pH y a la presencia de oxgeno disuelto Lento proceso de arranque y por ello largos perodos para estabilizacin (inculos). Complejidad en los consorcios bacterianos .Calidad de efluente inferior a los procesos aerbicos. Por ello se requiere un pos tratamiento para cumplir con los niveles de calidad usualmente exigidos La agresividad de algunos subproductos que demandan atencin en la proteccin de las estructuras (corrosin). TRATAMIENTO ANAEROBIO Aplicaciones y tendencias Tradicionalmente la digestin anaerobia ha sido utilizada para la estabilizacin de lodos primarios y secundarios en las plantas convencionales municipales. Las principales aplicaciones de la tecnologa anaerobia se presentan en residuos industriales con alta carga contaminante, por el beneficio que reporta en trminos de ahorro energtico.

Los procesos de estabilizacin anaerobia tambin se han venido utilizando para el tratamiento directo de residuos lquidos, especialmente como tratamiento primario. Las principales aplicaciones se concentran en el tratamiento de efluentes de la industria alimenticia tales como: Cerveceras Refineras de azcar Industria lctea Procesamiento de frutas Enlatados y conservas Mataderos Jugos y refrescos TRATAMIENTO ANAEROBIO El proceso aerobio es el proceso en el cual utilizamos oxigeno o aadimos oxgeno para nuestro tratamiento.

El tratamiento se proporciona una difusin de aire por medios mecnicos en el interior de tanques. Durante el tratamiento los microorganismos forman floculos o masas que saltan a la superficie que, posteriormente, se dejan sedimentar en un tanque, denominado tanque de clarificacin.

El sistema bsico comprende, pues, un tanque de aireacin y un tanque de clarificacin por los que se hace pasar los lodos varias veces. Los dos objetivos principales del sistema de lodos activados son primero la oxidacin de la materia biodegradable en el tanque de aireacin y segundo, la floculacin que permite la separacin de la biomasa nueva del efluente tratado. TRATAMIENTO AEROBIO Desventajas de los sistemas aerobios:

Este sistema permite una remocin de hasta un 90% de la carga orgnica pero tiene algunas desventajas: en primer lugar requiere de instalaciones costosas y la instalacin de equipos electromecnicos que consumen un alto costo energtico. Por otra parte produce un mayor volumen de lodos que requieren de un tratamiento posterior por medio de reactores anaerbicos y/o su disposicin en rellenos sanitarios bien instalados.

La mayora de los procesos biolgicos son procesos aerobios, principalmente debido a las ventajas que estos procesos presentan frente a los anaerobios. Sin embargo, los tratamientos anaerobios son tambin utilizados y juegan un papel importante en la degradacin de los lodos generados. TRATAMIENTO AEROBIO

TRATAMIENTO AEROBIO

Balance comparativo de los procesos aerobio y anaerobio: TRATAMIENTO AEROBIO Ventajas de los sistemas AnaerobiosDesventajas de los Sistemas Anaerobios Altas velocidades de carga orgnica Menor eficiencia que los sistemas aerobios Bajo consumo energtico Alta sensibilidad de los consorcios anaerobios, especialmente arqueas metano-gnicas a la presencia de compuestos txicosProduccin de energa (Biogs) Poco espacio retenido Pocos equipos mecnicos Baja produccin de fangos El exceso de fangos est estabilizado Bajo coste de mantenimiento Aplicable a escala muy variable Baja emisin de aerosoles, grmenes y olores Los sistemas anaerobios presentan numerosas ventajas sobre los aerobios:

Criterios en la seleccin de tratamientos primarios

Factores de influencia en la seleccin de procesos de tratamiento:

Factores importantes en la seleccin de tratamientos:Criterios de DiseoLa base o criterios prcticos de diseo es la carga superficial, la cual usualmente se expresa en trminos de m3/da/m2 o m3/hr/m2.Se recomienda que la carga superficial de un sedimentador primario para aguas residuales domesticas no exceda el valor de 24 m3/da/m2, cuando el caudal de tratamiento es inferior a 4000 m3/da. Si el caudal de aguas residuales a tratar es mucho mayor que 4000 m3/da, entonces es posible utilizar cargas superficiales del orden de los 30-32 m3/da/m2 y an mayores.Las zonas de entrada y salida deben disearse en tal forma que no produzca turbulencia, que efectivamente distribuya todo el caudal de una manera uniforme y que no generen corrientes de velocidad o zonas de corto circuito. Para tanques de sedimentacin primaria, con remocin mecnica de lodos se recomienda una profundidad mnima de 2 m, en tal forma que al combinarse dicha profundidad con la carga superficial, se produzca un tiempo de detencin que varie entre una y dos horas. La longitud mnima del tanque no debe ser inferior a 4m; la velocidad de desplazamiento horizontal puede variar entre 0.30 y 0.60 m/s. Criterios de DiseoLa eficiencia de la sedimentacin primaria en la remocin de solidos suspendidos varia bastante, dependiendo de las caractersticas de sedimentabilidad de los slidos suspendidos y de otras variables. En trminos generales puede decirse que entre mayor sea la carga superficial, menor ser la eficiencia de la sedimentacin en la remocin de la carga orgnica asociada con ellos. Los valores ms frecuentes indican que es posible esperar una remocin del 40 70 % de los slidos suspendidos y un 20 40 % de la DBO5.Si las normas sobre calidades fsico-qumicas de los efluentes del tratamiento de aguas residuales, son de tal naturaleza que permiten su cumplimiento mediante un programa de tratamiento por etapas, entonces la sedimentacin primaria debe considerarse como una alternativa, ya que es factible que con ella solo se cumplan las exigencias de tratamiento en una primera etapa, como lo indican los valores de eficiencia de remocin de solidos suspendidos y de DB05 arriba indicados. Criterios de SeleccinA. Naturaleza de los Desechos

C. Conceptos bsicosB. Grado de tratamiento o calidad del efluente requeridosVentajas del tratamiento de las aguas residualesMinimizar los riesgos a la salud pblica y los malos olores en las comunidades aledaas a las descargas residuales.Mitigar el impacto ambiental.Cumplir con la normatividad oficial vigente en materia sanitaria.Aprovechar el agua tratadas en actividades como: riego agrcola, riego de reas verdes y/o uso industrial.Liberar las bahas sinaloenses de carga contaminante.Ventajas del tratamiento de las aguas residualesTanque IMHOFFEn honor al Ing. Karl Imhoff quien diseo un tanque de doble funcin (recepcin y procesamiento) para aguas negras.Puede ser una parte de una planta para el tratamiento completoDebe tener una capacidad tanto para los lodos secundarios como para los que recibir de la sobrepuesta cmara de sedimentacin.

Tanque IMHOFFTambin son conocidos como tanques de doble accinAntes de que este tanque entre en accin, el agua cruda debe de pasar por un proceso de cribado y remocin de arena.Elimina de un 40-60% de solidos suspendidos y reduce la DBO en un 25-35%.

Tanque IMHOFFSe pueden clasificar segn su forma en tanques rectangulares o circulares.Y ambos se dividen en 3 compartimientos.

Tanque IMHOFFSe pueden clasificar segn su forma en tanques rectangulares o circulares.Y ambos se dividen en 3 compartimientos.Camara de sedimentacionCamara de digestion de lodosArea de ventilacion y acumulacion de natas

FuncinImpedir que los solidos que se han separado de las aguas negras se mezclen nuevamente con ellas, permitiendo la retencion de estos solidos para su descomposicion en la misma unidadProporcionar un efluente adaptable a un tratamiento posterior.VentajasContribuye a la digestin de lodo, mejor que un tanque sptico, produciendo un liquido residual de mejores caractersticas.No descargan lodo en el liquido efluente, salvo en casos excepcionalesEl lodo se seca y se evacua con mas facilidad que el procedente de los tanques spticos, esto se debe a que contiene de 90 a 95% de humedadLas aguas servidas que se introducen en los tanque Imhoff, no necesitan tratamiento prelimnar, salvo por el paso por una criba gruesa y la separacion de las arenillasEl tiempo de remocion de estas unidades es menor en comparacion con las lagunasDesventajasSon estructuras profundas (mayores de 6m)Es dificil su construccion en arena fluida o en roca y deben tomarse precausiones cuando el nivel freatico sea alto, para evitar que el tanque pueda flotar o ser desplazado cuando este vacioEl efluente que sale del tanque es de mala calidad organica y microbiologicaEn ocasiones puede causar malos olores, aun cuando su funcionamiento sea correctoFuncionamiento

El tanque imhoff es una unidad de tratamiento primario cuya finalidad es laremocin de slidos suspendidos.

Tienen una operacin muy simple y no requiere de partesmecnicas; sin embargo, para su uso concreto es necesario que las aguas residuales pasen por los procesos de tratamiento preliminar de cribado y remocin de arena.

El tanque imhoff tpico es de forma rectangular y se divide en tres compartimentos:

Cmara de sedimentacin. Cmara de digestin de lodos. rea de ventilacin y acumulacin de natas.

Tanques Imhoff

Parmetros de Diseo General

Diseo del sedimentador:Caudal de diseo m3/hora

rea del sedimentador m2

Cs: carga superficial igual a 1 m3 (m2* hora)

Volumen del sedimentador m3

R: Periodo de retencin hidrulica entre 1.5 a 2.5 horas(recomendable 2 horas)

El fondo del tanque ser de seccin transversal en forma de V y la pendiente de los lados respecto a la horizontal tendr de 50 a 60.En la arista central se debe dejar una abertura para paso de los slidos removidos hacia el digestor, esta abertura ser de 0,15 a 0,20 m.Uno de los lados deber prolongarse, de 15 a 20 cm, de modo que impida el paso de gases y slidos desprendidos del digestor hacia el sedimentador, situacin que reducir la capacidad de remocin de slidos en suspensin de esta unidad de tratamiento.

Diseo del sedimentadorPara el compartimiento de almacenamiento y digestin de lodos (cmara inferior) se tendr en cuenta lo siguiente:El fondo de la cmara de digestin tendr la forma de un tronco de pirmide invertida (tolva de lodos), para facilitar el retiro de los lodos digeridos.Las paredes laterales de esta tolva tendrn una inclinacin de 15 a 30 con respecto a la horizontal.La altura mxima de los lodos deber estar 0,50 m por debajo del fondo del sedimentador.Para quitar e impedir la acumulacin de gases, se colocara un tubo de hierro fundido de 200mm de dimetro, en posicin aproximadamente vertical, con su extremo inferior abierto a unos 15cm por encima del fondo del tanque.

Diseo del digestor:

Tiempo requerido para digestin de lodosEl tiempo requerido para la digestin de lodos varia con la temperatura, para esto se emplear la tabla 2.

Frecuencia del retiro de lodosLos lodos digeridos debern retirarse peridicamente, para estimar la frecuencia de retiros de lodos se usarn los valores consignados en la tabla 2

La frecuencia de remocin de lodos deber calcularse en base a estos tiempo referenciales, considerando que existir una mezcla de lodos frescos y lodos digeridos; estos ltimos ubicados al fondo del digestor. De este modo el intervalo de tiempo entre extracciones de lodos sucesivas deber ser por lo menos el tiempo de digestin a excepcin de la primera extraccin en la que se deber esperar el doble de tiempo de digestin.

rea de ventilacin y cmara de natas:Para el diseo de la superficie libre entre las paredes del digestor y el sedimentador(zona de espuma o natas) se tendrn en cuenta los siguientes criterios:El espaciamiento libre ser de 1,0 m como mnimo.La superficie libre total ser por lo menos 30% de la superficie total del tanque.El borde libre ser como mnimo de 0,30 cm.

Lechos de secado de lodosLos lechos de secado de lodos son generalmente el mtodo ms simple y econmico de deshidratar los lodos estabilizados (lodos digeridos), lo cual resulta lo ideal para pequeas comunidades.Pueden ser construidos de mampostera, de concreto o de tierra (con diques), con profundidad total til de 50 a 60 cm. El ancho de los lechos de secado es generalmente de 3 a 6m, pero para instalaciones grandes pueden sobrepasar los 10m.El medio de drenaje es generalmente de 0.30m de espesor y deber tener los siguientes componentes:El medio de soporte recomendado est constituido por una capa de 0.15m formada por ladrillos colocados sobre el medio filtrante, con una separacin de 0.02 a 0.03m llena de arena.La arena es el medio filtrante y deber tener un tamao efectivo de 0.3 a 1.3 mmDebajo de la arena se deber colocar un estrato de grava graduada hasta 0.20m de espesor.

Ventajas Contribuye a la digestin de lodo, mejor que en un tanque sptico, produciendo un lquido residual de mejores caractersticas.No descargan lodo en el lquido efluente, salvo en casos excepcionales.El lodo se seca y se evaca con ms facilidad que el procedente de los tanques spticos, esto se debe a que contiene de 90 a 95% de humedad.Las aguas servidas que se introducen en los tanques imhoff, no necesitan tratamiento preliminar, salvo el paso por una criba gruesa y la separacin de las arenillas.El tiempo de retencin de estas unidades es menor en comparacin con las lagunas.Tiene un bajo costo de construccin y operacin.Para su construccin se necesita poco terreno en comparacin con las lagunas de estabilizacin.Son adecuados para ciudades pequeas y para comunidades donde no se necesite una atencin constante y cuidadosa, y el efluente satisfaga ciertos requisitos para evitar la contaminacin de las corrientes.

DesventajasSon estructuras profundas (>6m).Es difcil su construccin en arena fluida o en roca y deben tomarse precauciones cuando el nivel fretico sea alto, para evitar que el tanque pueda flotar o ser desplazado cuando est vaci.El efluente que sale del tanque es de mala calidad orgnica y microbiolgica.En ocasiones puede causar malos olores, aun cuando su funcionamiento sea correcto

Muchas Gracias!

Fin.