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Procesos y normas de construcción y dimensionamiento
 

DEPURADORAS BIOLÓGICAS COMPACTAS
Proceso de fangos activados.- Aereación prolongada con recirculación de lodos.

- Tratamiento biológico

Los objetivos del tratamiento biológico del agua residual son la coagulación y eliminación de los sólidos coloidales no sedimentales y la estabilización de la materia orgánica. En el caso de las aguas residuales domésticas, el principal objetivo es la reducción de la materia orgánica presente y en muchos casos, la eliminación de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo.
La eliminación de la DBO carbonosa, la coagulación de los sólidos coloidales no sedimentales y la estabilización de la materia orgánica se consigue biológicamente, gracias a la acción de una variedad de microorganismos, principalmente bacterias. Los microorganismos se utilizan para convertir la materia orgánica carbonosa coloidal y disuelta en diferentes gases y tejido celular. Dado que el tejido celular tiene un peso específico ligeramente superior al del agua, se puede eliminar por decantación. Es decir, necesitamos crear vida celular (bacterias) y como todo ser viviente necesita comer y respirar.
El objetivo principal de los procesos de tratamiento biológico es la reducción del contenido de materia orgánica (DBO carbonosa) del agua residual.

- Proceso de fangos activados

Desarrollo y descripción:
Este proceso fue desarrollado en Inglaterra en 1914 por Ardra y Lockett y su nombre proviene de la producción de una masa activada de microorganismos capaz de estabilizar un residuo por vía aerobia. Existen diversas versiones del proceso original, en nuestro caso nos decantamos por el de "AEREACION PROLONGADA CON RECIRCULACION DE LODOS", proceso que tiene una gran aceptación en el tratamiento de aguas residuales en pequeñas comunidades principalmente por su gran efectividad entre el 75 y el 95%, poca producción de lodo y sencillez en su funcionamiento.
Descripccion del proceso:
Desde el punto de vista de funcionamiento, el tratamiento biológico de aguas residuales mediante el proceso de fangos activados, se realiza a través de un tanque o reactor biológico, donde se mantiene un cultivo bacrteriano aerobio en suspensión y se realiza la oxidación de la materia orgánica. El contenido del reactor se conoce con el nombre de "liquido mezcla".
El ambiente aerobio en el reactor se consigue mediante el uso de difusores, que también sirve para mantener el líquido mezcla en estado de mezcla completa.
Al cabo de un periodo determinado de tiempo, la mezcla de las nuevas células con las viejas se conduce hasta un tanque de sedimentación para su separación del agua residual tratada.
Una parte de las células sedimentadas se recircula para mantener en el reactor la concentración de células deseada, mientras que la otra parte se purga del sisterma (fango en exceso).
En el proceso de fangos activados, las bacterias son los microorganismos más importantes, ya que son los causantes de la descomposición de la materia orgánica del afluente. En el reactor, o tanque biológico, las bacterias aerobias o facultativas utilizan parte de la materia orgánica del agua residual con el fin de obtener energía para la síntesis del resto de la materia orgánica en forma de células nuevas.
El de areación prolongada es una variante del proceso de flujo en pistón con recirculación, donde todas las partículas que entran en el reactor biológico permanecen en el interior del mismo durante idéntico periodo de tiempo.
El agua procedente del tratamiento primario: Arqueta de debaste, cámara de grasas, pasa al tanque de areación donde es mezclada con aire disuelto que fluye por los difusores siendo uniforme este suministro de aire disuelto que fluye por los difusores siendo uniforme este suministro de aire a lo largo de toda la longitud del tanque. Durante el periodo de aereación se produce la absorción, floculación y oxidación de la materia orgánica. Los sólidos del fango activado se separan en un decantador secundario. Este proceso necesita de una carga orgánica reducida y un largo periodo de areación
"ES EL PROCESO NORMALMENTE EMPLEADO EN PLANTAS PREFABRICADAS PARA PEQUEÑAS COMUNIDADES".
- Características del funcionamiento del proceso de fangos activados.
Modelo de flujo: Flujo de pistón
Sistema de areación: Soplante y distribución por difusores
Eficacia eliminación DBO 5 75 al95%
Proceso utilizado en pequeñas comunidades, son plantas prefabricadas de fácil instalación y mantenimiento.
  • Parámetros de diseño
En este proceso además de los parámetros necesitados para el dimensionamiento de las fosa séptica es necesario conocer:
  • Carga diaria de DBO5 ó materia orgánica que entra en el tanque biológico.
  • Carga diaria de SST.
  • Tiempo de retención celular Øc,d = 20-30
  • Carga másica aplicada relacción Kg DBO5/Kg SSVLM.d = 0.05 - 1.5
  • Carga volúmica Kg DBO55/m3d = 0.16-0.40
  • SSLM mg/l = 3000-6000
  • Tiempo de retención hidraulica horas = 18-36
  • Coeficiente de recirculación del decantador el tanque biológico = 1-1.5
  • Carga de superficie = 1.0-1.33 m3/m2.h
  • Oxígeno necesario KggO2/KgDBO5 = 2 a 2.5 Kgs
  • Transferencia de oxígeno de los difusores (según modelo y fabricante)
El agua del efluente procedente de un tratamiento biológico por fangos activados puede ser vertido a cauces, canales o embalses al estar dentro de los parámetros exigidos por la Ley General de Auas de 1985
FOSA SÉPTICA:
La fosa séptica, son tanques prefabricados qe permiten la sedimentación y la eliminación de flotantes, actuando también como digestores anaerobios. El origen de la fosa séptica se remonta al año 1860, gracias a los primeros trabajos de Jean-Louis Mourais. Su aplicación esta muy extendida por todo el mundo y hoy en día se fabrica princiaplmente con Resinas de Poliester Reforzados de Fibra de Vidrio.
Para conseguir un correcto funcionamiento, las fosas sépticas, independientemente del material de construcción empleado, debe ser ESTANCAS Y ESTRUCTURALMENTE RESISTENTES. Para limitar la descarga de sólidos en el efluente de la fosa séptica, se usan tanques de dos compartimentos.
PROCESO: Los sólidos sedimentables presentes en el agua residual afluente al tanque sedimentan formando una capa de fango en la parte inferior del tanque. Las grasas y demás materiales ligeros ascienden a la superficie dando lugar a una capa de espumas formada por la acumulación de materia flotante.
El agua residual decantada y libre de flotantes que se encuentra entre las capas de fango y espuma, fluye hacia la superficie de infiltración.
La materia organica que queda retenida en la parte inferior del tanque sufre un proceso de descomposición anaerobia y facultativa y se convierte en Dióxido de Carbono (CO2), Metano (CH4), Sulfuro de Hidrogeno (H2S). A pesar de que en la fosas sépticas se genera sulfuro de hidrogeno (no existen olores), debido a que el (SH2) se combina con los metales presentes en los sólidos sedimentados dando lugar a la formación de sulfuros metálicos insolubles.
Aunque la descomposición Anaerobia, reduce permanentemente el volumen de la materia sólida acumulada en el fondo del tanque, siempre existe una acumulación neta de fango. La generación de gases durante los procesos de descomposición provoca que una parte de la materia sedimentada en el fondo del tanque ascienda y se adhiera a la parte inferior de la capa de espumas; lo cual contribuye a aumentar el espesor de la misma.
El contenido del tanque se debe extraer de forma periódica (una vez al año) para evitar la reducción de la capacidad volumétrica efectiva provocada por la acumulación de espuma y fango a largo plazo.
Dimensionamiento de las fosas sépticas
Las fosas sépticas, pueden ser de uno o más compartimentos, verticales u horizontales.
Según la EPA (Agencia de Protección Ambiental), la capacidad mínima de una fosa séptica para una vivienda unifamiliar no debe de ser inferior a 3 m3.

- Vivienda con 1 ó 2 habitaciones

3 m3
- Vivienda con 3 habitaciones 4.5 m3
- Por cada habitación adicional añadir 0.6 m3
Igual que para el dimensionamiento de las cámaras de grasas es necesario conocer:
  • Nº de habitantes y viviendas
  • Caudal promedio punta
  • Factor punta
  • Consumo agua habitante/dia entre 210 a 250 litros/hab/día
  • Tiempo de retención hidráulica: De 0.5 a 1 día
Otros parámetros a tener en cuenta son:
  • Superfície libre entre agua y techo de la fosa séptica (20 a 30 cms)
  • No olvidarse de instalar dispositivos de ventilación, que permitan la salida de los gases generados en la digestión anaerobia.
Una norma general de diseño para las fosas sépticas, establece que la capacidad volumétrica de la fosa debe ser aproximadamente igual a 5 veces el caudal promedio.
El rendimiento de una fosa séptica, oscila entre el 30% al 40% de eliminación de la carga orgánica (DB05) y de un 40% al 50% en SST.
NORMAS DE DIMENSIONAMIENTO
DIMENSIONAMIENTO DE LAS FOSAS, DEPURADORAS Y SISTEMAS ALTERNATIVOS PARA EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS EN PEQUEÑAS COMUNIDADES
Por pequeñas poblaciones se entienden poblaciones no superiores a 1000 hab/eqv.
Para el dimensionamiento de estos sistemas de tratamiento y depuración de aguas residuales hemos partido de los datos aportados en los textos y tratados existentes como:
  • Tratado de Ingeniería Sanitaria, Metcalf & Eddy.
  • Tratamiento de aguas residuales R-S Ramalho.
  • Normas y regulaciones de la Agencia para la Protección Medioambiental en Estados Unidos (E.P.A)
  • Depuración de Aguas Residuales en Pequeñas Comunidades de Don Ramón Collado Lara. Doctor Ingeniero de Caminos y Profesor Titular de Tecnologías del Medio Ambiente en la E.T.S. de Ingeniería de Caminos de Santander.
  • Libro-Texto del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y puertos "Depuración de aguas residuales" del profesor Dr. Ing. Aurelio Hernández Muñoz, Cátedra de Ingeniería Sanitaria y Medio Ambiente (Madrid)
La experiencia y desarrollo de sistemas para el tratamiento y depuración de aguas residuales domésticas del departamento de Ingeniería Química y Sanitaria de INTERTRAMP S.L.
GARANTÍA Y CONTROL DE CALIDAD
Antes de su expedición, todos los equipos deben pasar un control de calidad y prueba de estanqueidad asignándoles una placa con un número de identificación. Con todos nuestros productos es entregado un dossier con el proceso y normas para su dimensionamiento, mantenimiento e instalación.
La garantía de los depósitos y tanques fabricados en PRFV es de 10 años y para el resto de materiales y equipos opcionales de un año.
Se exige realizar otra prueba de estanqueidad in situ antes de su instalación.
SON POR CUENTA DEL CLIENTE:
  • Transporte y descarga
  • Toda la obra civil necesaria para su instalación y puesta en marcha.
  • Conducciones de agua y electricidad hasta los puntos de toma de los equipos suministrados por INTERTRAMP S.L.