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TANQUE DE SEDIMENTACIÓN SECUNDARIO

LODOS ACTIVADOS
by

sandra Riaño

on 11 December 2012

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Transcript of TANQUE DE SEDIMENTACIÓN SECUNDARIO

TRATAMIENTO SECUNDARIO . ¿Para que son? Son diseñados para remover la materia orgánica soluble y coloidal que permanece después del tratamiento primario. TANQUE DE SEDIMENTACIÓN SECUNDARIO. Definiciones. Lodo activado: lodo esta en forma de floculos que contienen biomasa viva y muerta además de partes minerales y orgánicas absorbida y almacenada. QUE CONTAMINANTES REMUEVE? El tanque de sedimentación secundario remueve la biomasa y sólidos suspendidos, la remoción de este material puede ser efectuada por medios biológicos. % De remoción. Tiene un coeficiente de sedimentación por unidad de superficie no mayor de 32.6 m cúbicos por metro cuadrado y por día 800 galones por pie cuadrado. SEDIMENTACIÓN. Los tanques de sedimentación secundaria se caracterizan por tener una sedimentación Tipo 3 de suspensión concentrada. Suspensión concentrada: Es en donde las partículas sedimentan por grupos, a la misma tasa y la velocidad es inversamente proporcional a la concentración. La concentración de sólidos debe incrementarse de la cantidad X que se tiene en el reactor a la cantidad Xu que se presenta en el flujo inferior del sedimentador; en este tránsito las velocidades de sedimentación cambian. Se presenta el fenómeno conocido como zonas de sedimentación. Las características de sedimentación de los lodos activados pueden representarse con una gráfica de los registros de las alturas de interfase en función del tiempo. En el Sedimentador. Relaciones entre la concentración inicial y sus curvas de sedimentación. En el tratamiento de aguas residuales, se permite la separación de la fase solida de la fase liquida.


Las partículas solidas se depositaran en la parte inferior del sedimentador, debido que en la mayoría de los casos pueden ser recirculadas a tanques anoxicos y anaerobicos, donde participaran en el proceso de purificaron, siguiendo el principio de los lodos activados. Además, el agua fluirá de forma mas clara a la salida de este. COMPORTAMIENTO HÍDRAULICO Anóxico : Es la condición en la cual la concentración de oxígeno disuelto es nula. CRITERIOS DE DISEÑO SEDIMENTADOR SECUNDARIO 1. Gradiente de velocidad: a la entrada del sedimentador debe ser lo suficientemente bajo,de tal forma que garantice que no se destruyan elementos que se hayan formado por coalescencia. 2. Carga superficial: este es uno de los parámetros mas usados en la practica para el diseño de sedimentadores, ya que ayuda a determinar el área superficial del sedimentador. La carga superficial para aguas residuales varia entre 35m3 =(m2 día) y 50m3 =(m2 día). Coalescencia : Es la posibilidad de dos o más materiales de unirse en un único cuerpo. 3. Tiempo de retención: El tiempo de detencion depende del propósito del sedimentador.En sedimentadores de baja tasa, este valor se encuentra entre 1 y 1.5 horas CONDICIONES DE OPERACIÓN. Este tanque combina la función de: 1. Un espesador: Para producir un flujo constante de un lodo de mayor densidad en su parte inferior para recircularlar hacia el reactor biológico.

2. Un clarificador: Que produce un efluente clarificado final.

3. Un estanque: De almacenamiento de lodos. CONDICIONES DE OPERACIÓN. Los factores que afectan la operación: Los caudales de entrada y de salida del sedimentador.
El área y la tasa superficial del sedimentador.
La profundidad y el tiempo de retención. La forma de los dispositivos de entrada, de salida, del licor mezclado, del clarificado y de la recirculación. La concentración.
Las características del licor mezclado afluente a la unidad.
Las condiciones ambientales.
Comportamiento del lodo. Para la clarificación. Es fundamental que la carga hidráulica por unidad de área no exceda la velocidad de sedimentación del conjunto de partículas de menor sedimentabilidad. El área del sedimentador. Esta debe ser suficiente para funcionar como espesador de lodos. La carga aplicada de sólidos debe ser menor o igual que la necesaria para alcanzar el fondo de la unidad. Tanques circulares. Los diámetros de estas unidades van desde 3 a 6m y la profundidad como sedimentador secundario o espesador es de 3 a 4m o mas. Las pendientes del piso con rastras cuando se utiliza como sedimentador es de 1:12 y como espesador es de 2:12 o más. Tanque circular. LIMPIEZA DEL TANQUE. La remición de los lodos en este tipo de tanques es por medio de rastras o de succión. Las unidades con rastras son utilizadas pasar a tanques con diámetro de hasta 15m y las soportadas con mecanismos de puente.
En succión pueden llegar hasta 60m y son soportados por mecanismos de pilares. Tanques rectangulares. Se emplea para sedimentación primaria y secundaria, presenta limitación en la remoción de sólidos.
Mediciones:
Longitud: ancho – 3:1
Ancho: profundidad: 1:1 a 2.25:1
Las profundidades típicas como sedimentador secundario son de 3 3.6 m. LIMPIEZA DEL TANQUE. Los sólidos sedimentables son eliminados por cadenas o raspas.

Las raspas llevan al lodo por un canal central que lleva a una tolva que pueden almacenar lodo hasta por 24 horas. La entrada del agua cruda se realiza por el centro de la unidad en forma descendente. Sedimentadores verticales. 4. Velocidad horizontal: La velocidad del fujo a traves del tanque de sedimentacion, no es uniforme en toda la sección transversal del tanque, aunque la entrada y la salida sean diseñadas para distribucion uniforme, debido a la existencia de corriente de densidad, corrientes de inercia, entre otros. Para minimizar estos efectos, la velocidad en un tanque debe mantenerse por debajo de 1cm=s 5. Unidades de entrada y de salida del sedimentador: La entrada al sedimentador se diseña para distribuir el agua uniformemente sobre la sección transversal del tanque, proveyendo una transicion suave, entre la velocidad relativamente alta del afluente y la velocidad baja uniforme en la zona de asentamiento. 6. Almacenamiento de lodos: Al diseñar el sedimentador, se debe tener en cuenta el volumen destinado al almacenamiento de lodos, que se mueven hidraulicamente a una tolva de lodos, de donde son extrados mediante una tubera de desague. Los parametros de diseño de este sedimentador son los siguientes:

1. Caudal: 1m3=dia
2.Numero de sedimentadores: 1
3. Carga supercial: 35m3=(m2 dia)
4. Placas (lado x ancho x espesor): 0.17m x 0.07m x 0.003m Se utilizan dos sistemas de placas, cada uno con una inclinacion de 60° con respecto ala horizontal.

La idea de utilizar un sistema doble de placas es que se puedan sedimentar aquellas partculas que escaparon del primer juego de placas, es decir, aquellas que seencuentran en el nivel inferior VENTAJAS - Se adaptan a variedad de diseños - Los tiempos de remoción son regulados de tal forma que se evita la formación de procesos anaeróbicos - Puede servir como un buen tratamiento intermedio - Poco consumo de energía
- Fácil de incorporar en instalaciones nuevas
- Grandes estructuras con capacidad de almacenamiento de sólidos CONDICIONES DE OPERACIÓN. El sedimentador secundario es importante debido a la carga grande de sólidos y a la naturaleza esponjosa del flóculo biológico de los lodos activados. Además, es conveniente que el lodo reciclado haya sido bien espesado. CONDICIONES DE OPERACIÓN. CAUDAL EN EL TANQUE DE SEDIMENTACIÓN SECUNDARIA: Distribución homogénea del caudal a todos los tanques de aireación. En muchos proyectos, el agua residual procedente de la decantación primaria se recoge en un único conducto o canal para su transporte a los tanques de aireación. Con objeto de optimizar el funcionamiento de los tanques de aireación, es conveniente instalar algún dispositivo de partición o de control del caudal a cada tanque. Los métodos más utilizados son las arquetas de reparto dotadas con vertederos o válvulas de control, o la colocación de compuertas a la entrada de los tanques de aireación. En la práctica, también se suele equilibrar hidráulicamente el caudal haciendo que la pérdida de carga entre los decantadores primarios y cada uno de los tanques de aireación sea idéntica. REPARTO DE CAUDAL: El caudal se debe repartir proporcionalmente a las áreas superficiales del tanque incluyen el uso de vertederos, válvulas de control del caudal, reparto por simetría hidráulica y control mediante compuertas u orificios de alimentación. CARACTERISTICAS DEL AGUA Los sólidos que ingresan al sedimentador, tienen su origen en la generación de biomasa en el estanque de aireación.


Luego de la separación de solidos y antes de la descarga requerida para la producción de un efluente estable, bien clarificado, y con bajo contenido de DBO y DQO y solidos totales. La espuma se retira con unos rascadores, por la superficie del líquido, luego es atrapado por los deflectores y eliminados hidráulica y mecánicamente. Unidades de agitación simple. Unidades con separación dinamica. Decantadores de pisos. Se utilizan en plantas en las que la disponibilidad de espacio para los decantadores es reducida.
Se utilizan dos tipos: el de flujo en serie y el de flujo en paralelo 
El de flujo en paralelo se ha utilizado mucho en Japón, y actualmente se está contemplando su uso en Estados Unidos Sedimentadores lamelares. La sedimentación laminar, “sedirmentación de alta rata” o “sedimentación acelerada” hace referencia a sedimentadores: Poco profundos.
Formados por una serie de tubos: circulares, cuadrados, octagonales o sucesión de laminas paralelas, sean éstas ultimas planmas u onduladas. Sedimentadores que logran períodos de retención iguales o menores a 15 minutos.
Permiten cargas superficiales 100 a 300 m / m2/ día (velocidades de sedimentación de 0.12 a 0.38 cm/seg). Tubulares. De placas. Módulos placas paralelas planas. Módulos placas paralelas onduladas. De placas. Modulos de placas corrugadas MODULOS ESPECIALES. Modulo chevrón. Modulos laminares de Graver Water Separador Lamella. DESVENTAJAS La proliferación de microorganismos indeseados, como bacterias filamentosas que provocan un lodo de pobre sedimentación pudiendo generar problemas de formación de espumas en el sedimentador, provocando una mala separación de las fases líquido-sólido, y un mal espesamiento. En la parte inferior está ubicada la zona de lodos, que tiene forma cónica con pendiente de 45º a 60º. La recolección del agua sedimentada se realiza en la parte periférica superior de la unidad. DECANTADORES LAMINARES DE FLUJO ASCENDENTE. DECANTADORES LAMINARES DE FLUJO HORIZONTAL. TANQUE DE SEDIMENTACIÓN SECUNDARIO. Una excesiva cantidad de sólidos biológicos en el líquido efluente, incrementando la DBO5 del efluente en unos 0,6 mg por cada mg de SST, producto de una baja sedimentabilidad. COMPORTAMIENTO HÍDRAULICO LODOS ACTIVADOS. Es un proceso biológico aerobio que emplea microorganismos aerobios y facultativos para degradar los compuestos orgánicos.  El sistema se compone de: En el sedimentador secundario. Los solidos se asientan rápidamente en el fondo y pierden contacto con la materia organica en el nivel líquido. Los sólidos sedimentados se convierten rápidamente en anaerobios si no se regresan a la zona de aireación. En la camara de aireación. Un volumen de lodos del 25 a 50% del flujo que pasa por la planta se retira del tanque de sedimentación, entre el 50 y el 90% de este volumen se regresa a la zona de aireación el resto se deshidrata y se desecha justo con otros lodos de la planta. Se debe transferir suficiente aire al licor de mezcla para proporcionar:
adecuada adsorción y oxidación al desecho.
producir un lodo que sedimente facilmente y pueda retornar rapidamente a la camara de aireación. Que sucede si el lodo no es recirculado? Si el lodo sedimentado permanece mucho tiempo en el fondo del sedimentador, se descompone anaeróbicamente generando gases como metano, dióxido de carbono y ácido sulfhídrico, los cuales rompen el floc sedimentado y lo hacen ascender hacia la superficie del sedimentador. Parametros de control calidad del lodo. Índice volumétrico de Lodos (IVL) Definido como el volumen ocupado, en mililitros por gramo de barro biológico luego de 30 minutos de sedimentación. Me permite evaluara si el lodo decanta correctamente o no. IVL= Volumen de sedimentación de lodos en 30 min (%) SSML (%) SSML: Solidos suspendidos del licor mezclado. Tiempo de residencia hidráulico El tiempo de retención de los sólidos biológicos es medido a través de la edad del barro,que es igual al tiempo de residencia hidráulico. La permanencia del lodo se controla con la recirculación. El tiempo de residencia celular (edad del barro) es mayor que el tiempo de residencia hidráulico, y este tiempo de residencia celular puede expresarse mediante la siguiente relación: Si IVL > 200 ml/g, el sistema de lodos activados no está funcionando correctamente. Canal del efluente. Hojas espumaderas. Desnatador o tolva de recogida de espumas.
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