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TRATAMIENTO AVANZADO Y DISPOCISION DE LODOS

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Transcript of TRATAMIENTO AVANZADO Y DISPOCISION DE LODOS

En algunos casos se hace necesario implementar una etapa posterior al tratamiento biológico secundario, por ejemplo para lograr la remoción de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo o para lograr altos grados de purificación del agua como es el caso de industrias que han logrado producir agua tratada con la calidad de agua potable, reutilizando el agua en su proceso productivo hasta en un 70 %. Los sistemas de tratamiento terciario constan tanto de procesos biológicos como de sistemas físicos, ejemplos de estos últimos son la ultrafiltración y la osmosis inversa. En algunos casos los procesos biológicos de remoción de nutrientes están incluidos en una o más etapas del mismo reactor que permite la remoción de la materia orgánica del agua residual.
INTRODUCCIÓN
MÉTODOS DE TRATAMIENTO
ORIGEN
1. Contaminación del agua subterránea a causa de elementos contaminantes no removidos por el sistema de tratamiento de lodos.

2. Presencia de elementos potencialmente fitotóxicos que pueden acumularse en los cultivos si los lodos no son aprovechados adecuadamente y transmitirse a lo largo de la cadena alimenticia.

3. Generación de malos olores por diseño, operación y mantenimiento inadecuados de las diferentes clases de tratamiento de los lodos

4. Presencia de vectores de enfermedades, si no hay control adecuado de los distintos tratamientos

5. Deterioro del suelo en el lecho de secado de arena.

6. La disposición de los lodos es también un gran problema, ya que se requieren grandes superficies de terreno o transportarlos a un sitio autorizado. Además del gran requerimiento de superficie, otros problemas son la vida útil del sitio y el manejo y tratamiento de los lixiviados ahí generados.

7. No obstante los problemas que trae el tratamiento y disposición de los lodos, éstos pueden traer grandes beneficios para las plantas de tratamiento y la población.
CONSIDERACIONES AMBIENTALES
Los lodos provenientes de aguas residuales están compuestos especial de la materia orgánica removida del agua residual la cual eventualmente se descomponen y causa los mismos efectos indeseables del agua residual cruda .
el volumen de lodos que se produce en un tanque de sedimentación debe conocerse o estimarse para cuanificar los difrentes componentes del sistema de tratamiento de disposición de lodos
El volumen de lodo depende en su mayoría del contenido de humedad. Un lodo primario tiene del 91 al 95% de humedad, con un valor típico del 94%. En cambio, un lodo secundario, tiene del 98.5 al 99.5% de humedad, con un valor típico del 99.2%2 (Metcalf & Eddy, 2003).
Las características de los lodos dependen principalmente de su origen su tiempo de retención en las etapas de la PTAR y el tipo de tratamiento que han recibido

CARACTERISTICAS Y CANTIDADES DE LODOS

TRATAMIENTO AVANZADO Y DISPOsIcIÓN DE LODOS
Los lodos producidos en el tratamiento de aguas residuales dependen del tipo de planta de tratamiento y de la operación de ésta.
*Los lodos primarios se producen en la sedimentación primaria, en la cual
se remueven sólidos sedimentables.
*Los lodos secundarios se producen en procesos de tratamiento
biológicos que convierten residuos o substratos solubles en biomasa.
TRATAMIENTO DIGESTIÓN ANAEROBIO
tratamiento digestión aeróbio
Es el proceso con mayores ventajas, sin embargo, su costo de construcción es más elevado, los digestores requieren una gran cantidad de equipos periféricos, requiere que los lodos sean calentados, el agua en el lodo contiene una elevada
concentración de amoniaco y se desestabiliza si no se lleva un buen control de la operación.
La digestión aerobia se usa típicamente en plantas de tratamiento con
capacidades menores a 220 l/s (Water Environment Federation, 2010).
Este tipo de estabilización, aunque tiene un menor costo de construcción
que la digestión anaerobia, presenta la desventaja de que el costo de
operación es más elevado, ya que requiere suministro de aire para
estabilizar los lodos.
Estabilización de lodos
La estabilización de lodos es un proceso que tiene las ventajas de
reducir la masa y volumen de éstos, facilitar el desaguado y reducir los
organismos patógenos, olores y atracción de vectores.

Los cuatro métodos más comunes para estabilizar los lodos son:


 Digestión anaerobia
 Digestión aerobia
 Composteo
 Adición de cal
COMPOSTEO

El composteo se usa generalmente en los lodos que serán utilizados como mejoradores o acondicionadores de suelos. Este proceso requiere de mano de obra intensiva y puede generar olores. Además, puede incrementar la masa de biosólidos a disponer y transmitir los patógenos
por medio del polvo que genera.
Adición de Cal
La estabilización alcalina con adición de cal presenta la ventaja de una
inversión menos costosa y es más fácil de operar que los otros procesos.
Sin embargo, este proceso tiene la gran desventaja de que los
biosólidos producidos pueden regresar a su estado inestable si el pH cae
después del tratamiento, lo que ocasiona el crecimiento de nuevos
microorganismos. Otros problemas son los olores y el costo de la cal o
material alcalino, que además incrementa la masa de los biosólidos a
disponer.

CENTRIFUGACIÓN

El secado por centrifugación es un proceso en el cual se aplica la fuerza centrifuga al lodo para separar la fracción solida de la fracción liquida
existen dos tipos
flujo a contracorriente
flujo concurrente

1. Cono cilindro cónico
2. Tornillo Extracción helicoidal (rotador)
3. Alimentación
4. Distribuidor
5. Espacio entre anillos
6. Producto de sedimentación
7. Nivel liquido
8. Zona de secado
9. Liquido clarificado
10. Limite ajustamiento

Filtración al vacío
Producción de gas
La producción de gas oscila entre 0.75 y 1.1 m´3por kg de solidos volátiles destruidos .
Reducción de solidos volátiles

los lodos primarios por su mayor contenido de solidos volatiles que los lodos secundarios
ACONDICIONAMIENTO DE LODOS
Secado de lodos
Se refiere principalmente a los sistemas de desagüe de lodos, que busca reducir el contenido de agua en el lodo a menos de un 85%. En la selección del método de secado de un lodo, hay que tener en cuanta la naturaleza del lodo.
Objetivos de Secado de Lodos
Reducir los costos de transporte del lodo al sitio de disposición
Facilitar el manejo del lodo
Aumentar el valor del lodo para facilitar su incineracion
Minimizar la producción de lexiviado al disponer el lodo en un relleno sanitario
Filtración al vacío
Se puede realizar por : centrifugador, filtración al vacío, filtros de presión de correa, lechos de secado de arena, filtración prensa de placas y lagunas de secado de lodos


La filtración puede definirse como la remoción de solidos de una suspencion al pasarla a través de un medio poroso que retine los solidos
Filtros de presión de correa
Son equipos que emplean generalmente una correa doble para desaguar continuamente lodos mediante una comvinacion de drenaje por gravedad y por compresión .

El proceso incluye tres etapas operacionales:
Acondicionamiento químico de lodo
Desagüe por gravedad por una consistencia no fluida
Compactación de lodo en una zona de corte o presion

Filtros prensa de placa
El acondicionamiento de lodos es necesario para obtener un lodo espesado o desaguado de buena concentración de solidos , cuando se usan procesos mecánicos de espesamiento o secado .
los principales métodos de acondicionamientdo de lodos influyen :

*Acondicionamiento con compuestos quimicos organicos
*Acondicionamientos con compuestos quimicos inorganicos
*Acondicionamienos con compuestos quimicos organicos y inorganicos
*Acondicionamiento fisico termico
*Acondicionamiento por elutriacion
*Acondicionamiento con permanganato de potasio
Los filtro prensa tienen una amplia aplicación en la separación sólido-líquido. Consisten en una serie de placas y marcos alternados con una tela filtrante a cada lado de las placas. Las placas tienen incisiones con forma de canales para drenar el filtrado en cada placa
Lecho de secado de arena
ESPESAMIENTO DE LODOS

Es uno de los métodos mas antiguas para ruducir el contenido de humedad en los lodos en forma natural. Es el método mas usado en plantas pequeñas


El espesamiento es generalmente , la primera etapa del tratamiento de lodos ; es un metodo desarrollado al arededoor de 1950
Se utiliza el espesamiento por gravedad o por flotación con aire disuelto para mejorar la operacion en los digestores , rebagara los costos de la dijestión y reducir el volumen del lodo.
Espesamiento por gravedad
Cuando se presenta el método de sedimentación para separar solidos de liquidos produciendo un lodo concentrado
los espesadores por gravedad son sedimentadores dotados con barredora de lodos para producir un lodo mas concentrado que el lodo aplicado, el espesador de diseña con base a la concentración especifica del lodo esperado .
Espesamiento por flotacion
El espesamiento por flotación con aire disuelto es una separación de solidos de liquidos mediante la introduccion de burbugas finas al aire dentro de la fase liquida .
las burbugas se adhieren a los solidos y el empuje combinado del gas y el solidos hace que suba a la superficie del liquido donde son removidos .
Laguna de secado
Cuando existe un terreno suficiente las lagunas de secado de lodos son una alternativa para el desagüe de lodos. generalmente el lodos se aplica se deja desaguar hasta una concentración predeterminada de solidos y luego se remueve el proceso que puedo requeriar de un un año a tres años
DISPOSICION FINAL
La disposición de los lodos es otro gran problema en las plantas de
tratamiento ya que se requiere construir un monorrelleno o llevarlos a disponer a algún sitio autorizado para esto.
Un método utilizado para disponer de los lodos, es el “Dedicated land
disposal”. En este método, los lodos, al ser aplicados al sitio, son
mezclados con la capa superficial de lodos o tierra, lo cual ayuda a
secarlos. La ventaja de este método, es que se utilizan tasas de
aplicación de biosólidos mucho más altas que con otros métodos, lo cual
reduce el área requerida

APROVECHAMIENTO DE AGRICOLA DE VERTIMIENTOS Y BIOSOLIDOS
Un ejemplo benéfico de los diversos usos de los biosólidos es la
incorporación al terreno para abastecerlo de nutrientes y para renovar la materia orgánica del terreno. Los biosólidos se pueden utilizar en terrenos agrícolas, bosques, campos de pastoreo, o en terrenos alterados que necesitan recuperación.

Los nutrientes contenidos en los biosólidos (orgánicos) ofrecen diversas ventajas en comparación con los fertilizantes inorgánicos gracias a que pueden ser incorporados lentamente por las plantas en crecimiento. Estas formas orgánicas de nutrientes son menos solubles en agua y, por lo tanto, tienen una menor probabilidad de lixiviarse al agua subterránea o ser arrastradas a las aguas superficiales.

ARTICULO
RESUMEN

Este estudio evaluó la estabilización alcalina de los biosólidos de la PTAR Cañaveralejo (Cali, Colombia) para mejorar su calidad microbiológica, empleando dos tipos de cal (hidratada y viva) en dosis entre 8 y 25 % y dos tipos de ceniza con dosis entre 8 y 40 % en unidades experimentales de 0,2 m2 con un El biosólido higienizado con cal presenta alto
potencial de uso agrícola por su calidad microbiológica y por el contenido final de materia orgánica y nutrientes (N, P) que pueden beneficiar los suelos, pero es recomendable evaluar la optimización a escala piloto de la dosificación
de cal y la aplicación del biosólido en diferentes tipos de suelos y cultivos para precisar los beneficios o medidas preventivas antes de la aplicación.tiempo de contacto de 13 días. Los resultados mostraron que con cal se logró reduccióntotal de las variables de respuesta evaluadas (coliformes fecales, Salmonella sp y huevos de helmintos), mientras que el poder alcalinizante de las cenizas evaluadas fue insuficiente.

MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE
BIOSÓLIDOS GENERADOS EN PLANTAS
DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS
CONCLUSIONES
Las características del biosólido de la PTAR Cañaveralejo son de un material Clase B, el cual requiere la reducción de los patógenos para potenciar su aprovechamiento agrícola sin riesgo para la salud de la población
El aumento del pH a valores superiores a 12 unidades por lo menos 72 horas con la aplicación de cal viva o hidratada en un rango de dosis
del 8 al 15 % fue el mecanismo que permitió la eliminación de microorganismos patógenos, permitiendo alcanzar un material clase A, incluso sin alcanzar el estándar de temperatura recomendado.
Las dos calidades de ceniza evaluadas no permitieron alcanzar la calidad microbiológica y parasitológica para el uso en la agricultura, evidenciando que el material empleado presentó bajo poder alcalinizante.
El biosólido higienizado con cal muestra un alto potencial de uso agrícola por su calidad microbiológica y parasitológica y por el contenido final de materia orgánica y nutrientes (N, P) que pueden beneficiar el suelo y los cultivos como los del Valle del Cauca donde predominan sueloscon deficiencias de estos elementos.
Métodos de Tratamiento
Tratamiento de lodos en una PTAR Y una PTAP
PTAP
En el tratamiento del agua destinada al cosumo humano, las sutancias en suspencion y algunas otras disueltas en esta agua, junto con los residuos de los coagulantes y otros reactivos empleados en el tratamiento, son separdos, quedando residuos de distinta naturaleza,que, en el tratamiento convencional, pueden ser los siguientes:
PTAR
Uno de los principales problemas en el tratamiento de aguas y de aguas residuales es el relacionado con el tratamiento y disposición de lodos. En los tanques de sedimentación se producen grandes volúmenes de lodos con alto contenido de agua; su deshidratación y disposición final pueden representar un alto porcentaje del costo de tratamiento de agua. En plantas de tratamiento de aguas residuales el costo de tratamiento y disposición de lodos pueden representar hasta un 50% del valor del tratamiento total.
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