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UNIVERSIDAD CATLICA SEDES SAPIENTIAE
FACULTAD DE INGENIERA AGRARIA
TEMA:Aguas Residuales
CURSO:Biologa General
DOCENTE:BilogoLIZANA PEA Modesto
ALUMNOS:AVALOS MONJE Elkin YonathanBAZAN MNDEZ EdwarBRICEO VEGA Elvert IvnCASTILLO LPEZ CleydiCOTRINA ESPINOZA Luis Miguel
FLORES SNCHEZ Joel
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CICLO: I
Nueva Cajamarca, julio de 2013.
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NDICEObjetivos-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------03Introduccin--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------04Aguas Residuales-------------------------------------------------------------------------------------------------------------051. Caractersticas de las aguas residuales----------------------------------------------------------------------------------05
1.1. Sustancias qumicas (composicin)-------------------------------------------------------------------------------------05
1.2. Caractersticas bacteriolgicas--------------------------------------------------------------------------------------051.3. Materia en suspensin y materia disuelta---------------------------------------------------------------------------051.4. Principales parmetros----------------------------------------------------------------------------------------------06
2. Anlisis ms frecuentes para aguas residuales--------------------------------------------------------------------------062.1. Determinacin de slidos totales------------------------------------------------------------------------------------06
2.1.1. Mtodo-------------------------------------------------------------------------------------------------------062.1.2. Clculos------------------------------------------------------------------------------------------------------06
2.2. Determinacin de la DBO-------------------------------------------------------------------------------------------062.3. Determinacin de la DQO-------------------------------------------------------------------------------------------06
3. Tratamiento de aguas residuales-----------------------------------------------------------------------------------------073.1. Tratamiento fsico qumico-------------------------------------------------------------------------------------------08
3.2. Tratamiento biolgico------------------------------------------------------------------------------------------------083.3. Tratamiento qumico-------------------------------------------------------------------------------------------------08
3.3.1. Eliminacin del hierro del agua potable---------------------------------------------------------------------083.3.2. Eliminacin del oxgeno del agua de las centrales trmicas------------------------------------------------083.3.3. Eliminacin de los fosfatos de las aguas residuales domsticas-------------------------------------------093.3.4. Eliminacin de nitratos de las aguas residuales domsticas y procedentes de la industria---------------09
3.4. Etapas del tratamiento-----------------------------------------------------------------------------------------------093.4.1. Tratamiento primario-----------------------------------------------------------------------------------------09
3.4.1.1. Remocin de slidos-----------------------------------------------------------------------------093.4.1.2. Remocin de arena-------------------------------------------------------------------------------
093.4.1.3. Sedimentacin------------------------------------------------------------------------------------09
3.4.2. Tratamiento secundario--------------------------------------------------------------------------------------093.4.2.1. Desbaste------------------------------------------------------------------------------------------
093.4.2.2. Fangos activos-----------------------------------------------------------------------------------103.4.2.3. Placas rotativas y espirales----------------------------------------------------------------------103.4.2.4. Filtros aireados biolgicos------------------------------------------------------------------------
103.4.2.5. Reactores biolgicos de membrana-------------------------------------------------------------103.4.2.6. Sedimentacin secundaria-----------------------------------------------------------------------10
3.4.3. Tratamiento terciario-----------------------------------------------------------------------------------------103.4.3.1. Filtracin------------------------------------------------------------------------------------------113.4.3.2. Lagunaje------------------------------------------------------------------------------------------113.4.3.3. Remocin de nutrientes--------------------------------------------------------------------------113.4.3.4. Desinfeccin--------------------------------------------------------------------------------------11
4. Plantas de paquete y reactores de la hornada---------------------------------------------------------------------------125. El tratamiento de los fangos-----------------------------------------------------------------------------------------------12
5.1. La digestin anaerbica---------------------------------------------------------------------------------------------125.2. La digestin aerbica------------------------------------------------------------------------------------------------135.3. La composta o abonamiento----------------------------------------------------------------------------------------135.4. Deposicin de fangos------------------------------------------------------------------------------------------------13
6. La fotobiodepuracin de aguas residuales--------------------------------------------------------------------------------13
7. El tratamiento en el ambiente de recepcin------------------------------------------------------------------------------148. El dficit mundial del tratamiento-------------------------------------------------------------------------------------------149. Potenciales impactos ambientales----------------------------------------------------------------------------------------14
9.1. Problemas socioculturales-------------------------------------------------------------------------------------------1510. Tecnologa apropiada---------------------------------------------------------------------------------------------------15
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11. Tratamiento de agua por procesos biotecnolgicos---------------------------------------------------------------16
12. Bibliografa---------------------------------------------------------------------------------------------------------------17
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OBJETIVOS
Identificar los tipos de tratamientos de aguas residuales y sus propiedades.
Establecer las caractersticas de la contaminacin generada por las aguas residuales de la agroindustria.
Presentar los procedimientos fsicos, qumicos y biolgicos, de acuerdo al grado de tratamiento requerido para el agua residual en funcin de los lmites de vertido para el afluente.
Estudiar los tres tratamientos: tratamiento primario que permitir la eliminacin de slidos en suspensin y los materiales flotantes, impuesta por lmites, tanto de descarga al medio receptor como para poder llevar los efluentes a un tratamiento secundario.
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INTRODUCCIN
La gestin integrada del recurso hdrico GIRH se puede definir como la conservacin y uso racional del recurso hdrico y comprende el manejo de agua superficial y subterrnea, en sentido cualitativo, cuantitativo y ecolgico, desde una perspectiva multidisciplinaria y centrada en vincular sus disponibilidades con las necesidades y las demandas de la sociedad relacionadas con el agua.
La mayora de las masas receptoras de estos desechos lquidos son incapaces de absorber y neutralizar la carga contaminante. Por este motivo, las aguas residuales antes de su descarga a los cursos y cuerpos receptores, deben recibir algn tipo de tratamiento que modifique sus condiciones inciales. As mismo las diversas actividades agrcolas, ganaderas, industriales y recreacionales del ser humano han trado como consecuencia la contaminacin de las aguas superficiales con sustancias qumicas y microbiolgicas, adems del deterioro de sus caractersticas estticas. Para hacer frente a este problema, es necesario someter al agua a una serie de operaciones o procesos unitarios, a fin de purificarla o potabilizarla para que pueda ser consumida por los seres humanos.
El tratamiento de las aguas residuales es realizado con el propsito de evitar la contaminacin fsica, qumica, bioqumica, biolgica y radioactiva de los cursos y cuerpos de agua receptores. De un modo general, el tratamiento persigue evitar: Daos a los abastecimientos pblicos, privados e industriales de suministro de agua. Dao a las aguas destinadas a la recreacin y el esparcimiento. Daos a las actividades pisccolas. (Perjuicios a la agricultura y depreciacin del valor de la tierra.
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AGUAS RESIDUALES
El trmino agua residual define un tipo de agua que est contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgnicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalizacin, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminacin.
A las aguas residuales tambin se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales, porque ya han sido usada y estn constituido por residuos, algo que no sirve para el usuario directo; y cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latn cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al
Algunos autores hacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendran del uso domstico y las segundas corresponderan a la mezcla de aguas domsticas e industriales. En todo caso, estn constituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen, a veces, las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno.
1. CARACTERSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES
1.1. Sustancias qumicas (composicin)
Las aguas servidas estn formadas por un 99% de agua y un 1% de slidos en suspensin y solucin. Estos slidos pueden clasificarse en orgnicos e inorgnicos.- Los slidos inorgnicos estn formados principalmente por nitrgeno, fsforo, cloruros,
sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y algunas sustancias txicas como arsnico, cianuro, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo y zinc.
- Los slidos orgnicos se pueden clasificar en nitrogenados y no nitrogenados. Los nitrogenados, es decir, los que contienen nitrgeno en su molcula, son protenas, ureas, aminas y aminocidos. Los no nitrogenados son principalmente celulosa, grasas y jabones.
La concentracin de materiales orgnicos en el agua se determina a travs de la DBO5, la cual mide material orgnico carbonceo principalmente, mientras que la DBO20 mide material orgnico carbonceo y nitrogenado DBO2.
1.2. Caractersticas bacteriolgicasUna de las razones ms importantes para tratar las aguas residuales o servidas es la eliminacin de todos los agentes patgenos de origen humano presentes en las excretas con el propsito de cortar el ciclo epidemiolgico de transmisin. Estos son, entre otros:
Coliformes totales
Coliformes fecales
Salmonellas
Virus
1.3. Materia en suspensin y disuelta
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La materia en suspensin se separa por tratamientos fisicoqumicos, variantes de la sedimentacin y filtracin. En el caso de la materia suspendida slida se trata de separaciones slido - lquido por gravedad o medios filtrantes y, en el caso de la materia aceitosa, se emplea la separacin L-L, habitualmente por flotacin.
1.4. Principales parmetros
Los parmetros caractersticos, mencionados en la Directiva Europea, son:
Temperatura .
pH .
Slidos en suspensin totales (SST) o
Materia orgnica valorada como DQO y DBO (a veces TOC).
Nitrgeno total Kjeldahl (NTK).
Nitrgeno amoniacal y nitratos.
Tambin hay otros parmetros a tener en cuenta como fsforo total, nitritos, sulfuros, slidos disueltos.
2. ANLISIS MS FRECUENTES PARA AGUAS RESIDUALES
2.1. Determinacin de slidos totales
2.1.1. Mtodo
Evaporar al bao Mara 100 ml de agua bruta tamizada.
Introducir el residuo en la estufa y mantenerlo a 105 C durante 2 horas.
Pasarlo al desecador y dejar que se enfre.
Pesar. Sea Y el peso del extracto seco a 105 C
Calcinar en un horno a 525 25 C durante 2 horas.
Dejar que se enfre en el desecador.
Pesar. Sea Y el peso del residuo calcinado.
2.1.2. Clculos
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Peso de la fraccin orgnica de los slidos totales de la muestra= Y-Y, siendo Y el peso de las materias totales de la muestra e Y el peso de la fraccin mineral de las materias totales de la muestra.
2.2. Determinacin de la DBO
La demanda biolgica de oxgeno (DBO), es un parmetro que mide la cantidad de materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biolgicos que contiene una muestra lquida, disuelta o en suspensin. Se utiliza para medir el grado de contaminacin, normalmente se mide transcurridos cinco das de reaccin (DBO5), y se expresa en miligramos de oxgeno diatmico por litro (mgO2/l).
Es un mtodo que constituye un medio vlido para el estudio de los fenmenos naturales de destruccin de la materia orgnica, representando la cantidad de oxgeno consumido por los grmenes aerobios para asegurar la descomposicin, dentro de condiciones bien especificadas, de las materias orgnicas contenidas en el agua a analizar.
El mtodo pretende medir, en principio, exclusivamente la concentracin de contaminantes orgnicos.
2.3. Determinacin de la DQO
La demanda qumica de oxgeno (DQO) es un parmetro que mide la cantidad de materia orgnica susceptible de ser oxidada por medios qumicos que hay en una muestra lquida. Se utiliza para medir el grado de contaminacin y se expresa en miligramos de oxgeno diatmico por litro (mg O2/l).
Este mtodo pretende medir exclusivamente la concentracin de materia orgnica, puede sufrir interferencias por la presencia de sustancias inorgnicas susceptibles de ser oxidadas (sulfuros, sulfitos, yoduros...).
3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
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Diagrama de una planta convencional de tratamiento de aguas residuales.
El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos fsicos, qumicos y biolgicos que tienen como fin eliminar los contaminantes fsicos, qumicos y biolgicos presentes en el agua efluente del uso humano. La tesis fundamental para el control de la polucin por aguas residuales ha sido tratar las aguas residuales en plantas de tratamiento que hagan parte del proceso de remocin de los contaminantes y dejar que la naturaleza lo complete en el cuerpo receptor.
El objetivo del tratamiento de las aguas residuales es producir efluente reutilizable en el ambiente y un residuo slido o fango (tambin llamado bioslido o lodo) convenientes para su disposicin o reutilizacin. Es muy comn llamarlo depuracin de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables.
Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e industriales. stas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo: tanques spticos u otros medios de depuracin) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberas - y eventualmente bombas - a una planta de tratamiento municipal.
Tpicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separacin fsica inicial de slidos grandes (basura) de la corriente de aguas domsticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque tambin pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (separacin de slidos pequeos muy densos como la arena) seguido de una sedimentacin primaria (o tratamiento similar) que separe los slidos suspendidos existentes en el agua residual. Una vez que la masa biolgica es separada o removida (proceso llamado sedimentacin secundaria), el agua tratada puede experimentar
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procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfeccin, filtracin, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, ro o baha) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.). Los slidos biolgicos segregados experimentan un tratamiento y neutralizacin adicional antes de la descarga o reutilizacin apropiada.
Estos procesos de tratamiento son tpicamente referidos a un:
Tratamiento primario (asentamiento de slidos)
Tratamiento secundario (tratamiento biolgico de la materia orgnica disuelta presente en el agua residual, transformndola en slidos suspendidos que se eliminan fcilmente)
Tratamiento terciario (pasos adicionales como lagunas, micro filtracin o desinfeccin)
3.1. Tratamiento fsico qumico
Remocin de gas.
Remocin de arena.
Precipitacin con o sin ayuda de coagulantes o floculantes.
Separacin y filtracin de slidos.
El agregado de cloruro frrico ayuda a precipitar en gran parte a la remocin de fsforo y ayuda a precipitar bioslidos o lodo.
3.2. Tratamiento biolgico
Lechos oxidantes o sistemas aerbicos.
Post precipitacin.
Liberacin al medio de efluentes, con o sin desinfeccin segn las normas de cada jurisdiccin.
Biodigestion anaerbica y humedales artificiales utiliza la materia orgnica biodegradable de las aguas residuales, como nutrientes de una poblacin bacteriana, a la cual se le proporcionan condiciones controladas para controlar la presencia de contaminantes.
3.3. Tratamiento qumico
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Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover slidos como la filtracin. La combinacin de ambas tcnicas es referida en los Estados Unidos como un tratamiento fsico-qumico.
3.3.1. Eliminacin del hierro del agua potable
Los mtodos para eliminar el exceso de hierro incluyen generalmente transformacin del agua clorada en una disolucin generalmente bsica utilizando cal apagada; oxidacin del hierro mediante el ion hipoclorito y precipitacin del hidrxido frrico de la solucin bsica. Mientras todo esto ocurre el ion OCl est destruyendo los microorganismos patgenos del agua.
3.3.2. Eliminacin del oxgeno del agua de las centrales trmicas
Para transformar el agua en vapor en las centrales trmicas se utilizan calderas a altas temperaturas. Como el oxgeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como la hidracina para eliminarlo.
3.3.3. Eliminacin de los fosfatos de las aguas residuales domsticas
El tratamiento de las aguas residuales domsticas incluye la eliminacin de los fosfatos. Un mtodo muy simple consiste en precipitar los fosfatos con cal apagada. Los fosfatos pueden estar presentes de muy diversas formas como el ion Hidrgeno fosfato.
3.3.4. Eliminacin de nitratos de las aguas residuales domsticas y procedentes de la industria
Se basa en dos procesos combinados de nitrificacin y desnitrificacin que conllevan una produccin de fango en forma de biomasa fcilmente decantable.
3.4. ETAPAS DEL TRATAMIENTO
3.4.1. Tratamiento primario
El tratamiento primario es para reducir aceites, grasas, arenas y slidos gruesos. Este paso est enteramente hecho con maquinaria, de ah que se conoce tambin como tratamiento mecnico.
3.4.1.1. Remocin de slidos
En el tratamiento mecnico
3.4.1.2. Remocin de arena
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Esta etapa (tambin conocida como escaneo o maceracin) tpicamente incluye un canal de arena donde la velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente controlada para permitir que la arena y las piedras de sta tomen partculas, pero todava se mantiene la mayora del material orgnico con el flujo.
3.4.1.3. Sedimentacin
Muchas plantas tienen una etapa de sedimentacin donde el agua residual se pasa a travs de grandes tanques circulares o rectangulares. Estos tanques son comnmente llamados clarificadores primarios o tanques de sedimentacin primarios. Los tanques son lo suficientemente grandes, tal que los slidos fecales pueden situarse y el material flotante como la grasa y plsticos pueden levantarse hacia la superficie y desnatarse.
El propsito principal de la etapa primaria es producir un lquido homogneo capaz de ser tratado biolgicamente y unos fangos o lodos que pueden ser tratados separadamente.
3.4.2. Tratamiento secundario
El tratamiento secundario est diseado para degradar sustancialmente el contenido biolgico del agua residual, el cual deriva de residuos humanos, residuos de alimentos, jabones y detergentes. La mayora de las plantas municipales utilizan procesos biolgicos aerbicos para este fin.
3.4.2.1. Desbaste
Consiste habitualmente en la retencin de los slidos gruesos del agua residual mediante una reja, manual o autolimpiante, o un tamiz, habitualmente de menor paso o luz de malla. Esta operacin no slo reduce la carga contaminante del agua a la entrada, sino que permite preservar los equipos como conducciones, bombas y vlvulas, frente a los depsitos y obstrucciones provocados por los slidos, que habitualmente pueden ser muy fibrosos: tejidos, papeles, etc.
3.4.2.2. Fangos activos
Las plantas de fangos activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usar oxgeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biolgicos que remueven substancialmente materia orgnica. Tambin puede atrapar partculas de material y puede, bajo condiciones ideales, convertir amoniaco en nitrito y nitrato, y en ltima instancia a gas nitrgeno.
3.4.2.3. Placas rotativas y espirales
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En algunas plantas pequeas son usadas placas o espirales de revolvimiento lento que son parcialmente sumergidas en un licor. Se crea un flculo biotico que proporciona el substrato requerido.
3.4.2.4. Filtros aireados biolgicos
Filtros aireados (o anxicos) biolgicos (BAF) combinan la filtracin con reduccin biolgica de carbono, nitrificacin o desnitrificacin. BAF incluye usualmente un reactor lleno de medios de un filtro. Los medios estn en la suspensin o apoyados por una capa en el pie del filtro. El propsito doble de este medio es soportar altamente la biomasa activa que se une a l y a los slidos suspendidos del filtro. La reduccin del carbn y la conversin del amoniaco ocurre en medio aerobio y alguna vez alcanzado en un slo reactor mientras la conversin del nitrato ocurre en una manera anxica. BAF es tambin operado en flujo alto o flujo bajo dependiendo del diseo especificado por el fabricante.
3.4.2.5. Reactores biolgicos de membrana
MBR es un sistema con una barrera de membrana semipermeable o en conjunto con un proceso de fangos. Esta tecnologa garantiza la remocin de todos los contaminantes suspendidos y algunos disueltos. La limitacin de los sistemas MBR es directamente proporcional a la eficaz reduccin de nutrientes del proceso de fangos activos. El coste de construccin y operacin de MBR es usualmente ms alto que el de un tratamiento de aguas residuales convencional de esta clase de filtros.
3.4.2.6. Sedimentacin secundaria
El paso final de la etapa secundaria del tratamiento es retirar los flculos biolgicos del material de filtro, y producir agua tratada con bajos niveles de materia orgnica y materia suspendida. En una planta de tratamiento rural, se realiza en el tanque de sedimentacin secundaria.
3.4.3. Tratamiento terciario
El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente al estndar requerido antes de que ste sea descargado al ambiente receptor (mar, ro, lago, campo, etc.) Ms de un proceso terciario del tratamiento puede ser usado en una planta de tratamiento. Si la desinfeccin se practica siempre en el proceso final, es siempre llamada pulir el efluente.
3.4.3.1. Filtracin
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La filtracin de arena remueve gran parte de los residuos de materia suspendida. El carbn activado sobrante de la filtracin remueve las toxinas residuales.
3.4.3.2. Lagunaje
El tratamiento de lagunas proporciona sedimentacin y mejora biolgica adicional a travs del almacenaje en charcos o lagunas artificiales. Se trata de una imitacin de los procesos de autodepuracin que somete un ro o un lago al agua residual de forma natural. Estas lagunas son altamente aerobias y la colonizacin por los macrofitos nativos, especialmente caas, se dan a menudo. Los invertebrados de alimentacin del filtro pequeo tales como Daphnia y especies de Rotifera asisten grandemente al tratamiento removiendo partculas finas.El sistema de lagunaje es barato y fcil de mantener pero presenta los inconvenientes de necesitar gran cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas de grandes ncleos.
3.4.3.3. Remocin de nutrientes
Las aguas residuales pueden contener tambin altos niveles de los nutrientes nitrgeno y fsforo. Eso en ciertas formas puede ser txico para peces e invertebrados en concentraciones muy bajas (por ejemplo amonaco) o puede crear condiciones insanas en el ambiente de recepcin (por ejemplo: mala hierba o crecimiento de algas).
La oxidacin anaerbica se define como aquella en que la descomposicin se ejecuta en ausencia de oxgeno disuelto y se usa el oxgeno de compuestos orgnicos, nitratos y nitritos, los sulfatos y el CO2, como aceptador de electrones. En el proceso conocido como desnitrificacin, los nitratos y nitritos son usados por las bacterias facultativas, en condiciones anxicas, condiciones intermedias, con formacin de CO2, agua y nitrgeno gaseoso como productos finales.
3.4.3.4. Desinfeccin
El propsito de la desinfeccin en el tratamiento de las aguas residuales es reducir substancialmente el nmero de organismos vivos en el agua que se descargar nuevamente dentro del ambiente.
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La efectividad de la desinfeccin depende de la calidad del agua que es tratada (por ejemplo: turbiedad, pH, etc.), del tipo de desinfeccin que es utilizada, de la dosis de desinfectante (concentracin y tiempo), y de otras variables ambientales.
El agua turbia ser tratada con menor xito puesto que la materia slida puede blindar organismos, especialmente de la luz ultravioleta o si los tiempos del contacto son bajos. Generalmente, tiempos de contacto cortos, dosis bajas y altos flujos influyen en contra de una desinfeccin eficaz. Los mtodos comunes de desinfeccin incluyen el ozono, la clorina, o la luz UV.
La desinfeccin con cloro sigue siendo la forma ms comn de desinfeccin de las aguas residuales en Norteamrica debido a su bajo historial de costo y del largo plazo de la eficacia. Una desventaja es que la desinfeccin con cloro del material orgnico residual puede generar compuestos orgnicamente clorados que pueden ser carcingenos o dainos al ambiente.
4. PLANTAS DE PAQUETE Y REACTORES DE LA HORNADA
Se han producido las plantas del paquete y los reactores de la hornada para utilizar menos espacio, tratar la basura difcil, ocuparse de flujo intermitente o alcanzar estndares ambientales ms altos, un nmero de diseos de las plantas de tratamiento hbridas. Tales plantas combinan a menudo todas o por lo menos dos o tres etapas principales del tratamiento en una etapa combinada.
Las plantas del paquete se pueden referir como el colmo cargado o punto bajo cargado. Esto refiere a la manera que se procesa la carga biolgica. En altos sistemas cargados, la etapa biolgica se presenta con una alta carga orgnica y el material combinado del flculo y orgnico entonces se oxigena por algunas horas antes de ser cargada nuevamente. En el sistema cargado bajo la etapa biolgica contiene una carga orgnica baja y se combina con el flculo para un largo plazo, relativamente.
5. EL TRATAMIENTO DE LOS FANGOS
Los slidos primarios gruesos y los bio slidos secundarios acumulados en un proceso del tratamiento de aguas residuales se deben tratar y disponer de una manera segura y eficaz. Este material a menudo se contamina inadvertidamente con los compuestos orgnicos e inorgnicos txicos (por ejemplo: metales pesados). El propsito de la digestin es reducir la cantidad de materia orgnica y el nmero de los microorganismos presentes en los slidos que causan enfermedades. Las opciones ms comunes del tratamiento incluyen la digestin anaerobia, la digestin aerobia, y el abonamiento.
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5.1. La digestin anaerbica
La digestin anaerbica es un proceso bacteriano que se realiza en ausencia del oxgeno. El proceso puede ser la digestin termoflica en la cual el fango se fermenta en tanques en una temperatura de 55 C o mesoflica, en una temperatura alrededor de 36 C. Sin embargo permitiendo tiempo de una retencin ms corta, as en los pequeos tanques, la digestin termoflica es ms expansiva en trminos de consumo de energa para calentar el fango.
5.2. La digestin aerbica
La digestin aerbica es un proceso bacteriano que ocurre en presencia del oxgeno. Bajo condiciones aerbicas, las bacterias consumen rpidamente la materia orgnica y la convierten en el dixido de carbono. Una vez que haya una carencia de la materia orgnica, las bacterias mueren y son utilizadas como alimento por otras bacterias. Esta etapa del proceso se conoce como respiracin endgena. La reduccin de los slidos ocurre en esta fase.
5.3. La composta o abonamiento
El abonamiento o composta es tambin un proceso aerbico que implica el mezclar de los slidos de las aguas residuales con fuentes del carbn tales como aserrn, paja o virutas de madera. En presencia del oxgeno, las bacterias digieren los slidos de las aguas residuales y la fuente agregada del carbn y, al hacer eso, producen una cantidad grande de calor. Los procesos anaerobios y aerobios de la digestin pueden dar lugar a la destruccin de microorganismos y de parsitos causantes de enfermedades a un suficiente nivel para permitir que los slidos digeridos que resultan sean aplicados con seguridad a la tierra usada como material de la enmienda del suelo (con las ventajas similares a la turba) o usada para la agricultura como fertilizante a condicin de que los niveles de componentes txicos son suficientemente bajos.
5.4. Deposicin de fangos
Cuando se produce un fango lquido, un tratamiento adicional puede ser requerido para hacerlo conveniente para la disposicin final. Tpicamente, los fangos se espesan (desecados) para reducir los volmenes transportados para la disposicin.
Los procesos para reducir el contenido en agua incluyen lagunas en camas de sequa para producir una torta que pueda ser aplicada a la tierra o ser incinerada; el presionar, donde el fango se filtra mecnicamente, a travs de las pantallas del pao para producir a menudo una torta firme; y centrifugacin donde el fango es espesado centrfugo separando el slido y el lquido.
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No hay proceso que elimine totalmente los requisitos para la disposicin de bioslidos. En Australia del sur, despus de la centrifugacin, el fango entonces es secado totalmente por la luz del sol. Los bioslidos ricos en nutrientes entonces se proporcionan a los granjeros para utilizar como fertilizante natural. Este mtodo ha reducido la cantidad de terrapln generada por el proceso cada ao.
6. LA FOTOBIODEPURACIN DE AGUAS RESIDUALES
La fotobiodepuracin de aguas residuales es un proceso que implica la presencia de luz solar y organsmos fotosintticos para en el proceso de depuracin. Generalmente la fotobiodepuracin es llevada a cabo por microorgansmos fotosintticos, como microalgas y cianobacterias, en fotobioreactores, reactores especficamente diseados para aprovechar la luz solar y favorecer el crecimiento de estos microorgansmos.
7. EL TRATAMIENTO EN EL AMBIENTE DE RECEPCIN
La introduccin de aguas residuales que trata la planta influye en los procesos de muchos ros pequeos, en una planta de tratamiento de aguas residuales se disean los procesos naturales del tratamiento que ocurren en el ambiente, si ese ambiente es un cuerpo natural del agua o la tierra. Si no se ha sobrecargado, las bacterias en el ambiente consumirn los contaminantes orgnicos, aunque sta reducir los niveles del oxgeno en el agua y puede cambiar perceptiblemente la ecologa total del agua de recepcin. Las poblaciones bacterianas nativas alimentan en los contaminantes orgnicos, y los nmeros de microorganismos que causan enfermedades son reducidos por condiciones ambientales naturales tales como depredacin, exposicin a la radiacin ultravioleta, etc. Por lo tanto en caso de que el ambiente de recepcin proporcione un de alto nivel de la dilucin, un alto grado del tratamiento de aguas residuales no puede ser requerido.
8. EL DFICIT MUNDIAL DEL TRATAMIENTO
Visto de una perspectiva mundial existe capacidad inadecuada del tratamiento de las aguas residuales, especialmente en pases poco desarrollados. Esta circunstancia ha existido desde, por lo menos, los aos 70 y es debido a la superpoblacin, a la crisis del agua y al costo de construir sistemas de tratamiento de aguas residuales. El resultado del tratamiento inadecuado de las aguas residuales es un aumento significativo de la mortalidad (sobre todo) de enfermedades prevenibles; por otra parte, este impacto de la mortalidad es particularmente alto entre los infantes y otros nios en pases subdesarrollados, particularmente en los continentes de frica y de Asia. Particularmente, en el ao 2000, los Naciones Unidas han establecido que 2.64 mil millones personas tenan el tratamiento y/o disposicin de las aguas residuales inadecuado. Este valor represent a 44 por ciento de la poblacin global, pero en frica y Asia
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aproximadamente la mitad de la poblacin no tena ningn acceso cualesquiera a los servicios del tratamiento de aguas residuales.
9. POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
Los contaminantes de las aguas servidas municipales, o aguas servidas domsticas, son los slidos suspendidos y disueltos que consisten en: materias orgnicas e inorgnicas, nutrientes, aceites y grasas, sustancias txicas, y microorganismos patgenos. Los desechos humanos sin un tratamiento apropiado, eliminados en su punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro de infeccin parasitaria (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias enfermedades gastrointestinales, incluyendo el clera y tifoidea (mediante la contaminacin de la fuente de agua y la comida). Cabe mencionar que el agua de lluvia urbana puede contener los mismos contaminantes, a veces en concentraciones sorprendentemente altas.
Cuando las aguas servidas son recolectadas pero no tratadas correctamente antes de su eliminacin o reutilizacin, existen los mismos peligros para la salud pblica en las proximidades del punto de descarga. Si dicha descarga es en aguas receptoras, se presentarn peligrosos efectos adicionales (p.ej. el hbitat para la vida acutica y marina es afectada por la acumulacin de los slidos; el oxgeno es disminuido por la descomposicin de la materia orgnica; y los organismos acuticos y marinos pueden ser perjudicados an ms por las sustancias txicas, que pueden extenderse hasta los organismos superiores por la bio-acumulacin en las cadenas alimenticias). Los proyectos de aguas servidas son ejecutados a fin de evitar o aliviar los efectos de los contaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente humano y natural. Cuando son ejecutados correctamente, su impacto total sobre el ambiente es positivo.
Los impactos directos incluyen la disminucin de molestias y peligros para la salud pblica en el rea de servicio, mejoramientos en la calidad de las aguas receptoras, y aumentos en los usos beneficiosos de las aguas receptoras. Adicionalmente, la instalacin de un sistema de recoleccin y tratamiento de las aguas servidas posibilita un control ms efectivo de las aguas servidas industriales mediante su tratamiento previo y conexin con el alcantarillado pblico, y ofrece el potencial para la reutilizacin beneficiosa del efluente tratado y de los fangos.
Los impactos indirectos del tratamiento de las aguas residuales incluyen la provisin de sitios de servicio para el desarrollo, mayor productividad y rentas de las pesqueras, mayores actividades y rentas tursticas y recreativas, mayor productividad agrcola y forestal o menores requerimientos para los fertilizantes qumicos, en caso de ser reutilizado el efluente y los fangos, y menores demandas sobre otras fuentes de agua como resultado de la reutilizacin del efluente.
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De stos, varios potenciales impactos positivos se prestan para la medicin, por lo que pueden ser incorporados cuantitativamente en el anlisis de los costos y beneficios de varias alternativas al planificar proyectos para las aguas servidas.
A menos que sean correctamente planificados, ubicados, diseados, construidos, operados y mantenidos, es probable que los proyectos de aguas servidas tengan un impacto total negativo y no produzcan todos los beneficios para los cuales se hizo la inversin, afectando adems en forma negativa a otros aspectos del medio ambiente.
9.1. Problemas socioculturales
Las instalaciones de tratamiento requieren tierra; su ubicacin puede resultar en la repoblacin involuntaria. Es ms, las obras de tratamiento y eliminacin pueden crear molestias en las cercanas inmediatas, al menos ocasionalmente. A menudo, las tierras y los barrios elegidos, corresponden a los "grupos vulnerables" que son los menos capacitados para afrontar los costos de la reubicacin y cuyo ambiente vital ya est alterado. Se debe tener cuidado de ubicar las instalaciones de tratamiento y eliminacin donde los olores o ruidos no molestarn a los residentes u otros usuarios del rea, manejar la reubicacin con sensibilidad, e incluir en el plan de atenuacin del proyecto, provisiones para mitigar o compensar los impactos adversos sobre el medio ambiente humano. Si no se incluye estas consideraciones en la planificacin del proyecto, existe el riesgo sustancial.
10. TECNOLOGA APROPIADA
El concepto de la tecnologa apropiada en los sistemas de agua servida, abarca dimensiones tcnicas, institucionales, sociales y econmicas. Desde un punto de vista tcnico e institucional, la seleccin de tecnologas no apropiadas, ha sido identificada como una de las principales causas de fallas en el sistema.
El ambiente de las aguas servidas es hostil para el equipo electrnico, elctrico y mecnico. Su mantenimiento es un proceso sin fin, y requiere de apoyo (repuestos, laboratorios, tcnicos capacitados, asistencia tcnica especializada, y presupuestos adecuados). Aun en los pases desarrollados, son los sistemas ms sencillos, elegidos y diseados con vista al mantenimiento, los que brindan un servicio ms confiable.
En los pases en desarrollo, donde es posible que falten algunos ingredientes para un programa exitoso de mantenimiento, sta debe ser la primera consideracin al elegir tecnologas para las plantas de tratamiento y estaciones de bombeo.
En comunidades pequeas y ambientes rurales, las opciones tcnicas suelen ser ms sencillas, pero las consideraciones institucionales se combinan con las sociales y siguen siendo extremadamente importantes.
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Las instituciones locales deben ser capaces de manejar los programas o sistemas de saneamiento; la participacin comunitaria puede ser un elemento clave en su xito. Son importantes las acostumbradas preferencias sociales y prcticas; algunas pueden ser modificadas mediante programas educativos, pero otras pueden estar arraigadas en los valores culturales y no estar sujetas al cambio.
La economa forma parte de la decisin de dos maneras. No es sorprendente que las tecnologas ms sencillas, seleccionadas por su facilidad de operacin y mantenimiento, suelen ser las menos costosas para construir y operar. Sin embargo, aun cuando no lo sean, como puede ser el caso cuando gran cantidad de tierra debe ser adquirida para los estanques de estabilizacin, un sistema menos costoso que fracasa, finalmente sera ms costoso que otro ms caro que opera de manera confiable.
11. TRATAMIENTO DE AGUA POR PROCESOS BIOTECNOLGICOS
El proceso natural de la limpieza del agua se consigue gracias a una bacteria que se alimenta de los desechos que contienen las aguas servidas. Gracias a esta bacteria, aparecen los sistemas de tratamiento de aguas por medios biolgicos de biodigestin, donde por medio de diversos mtodos se pone en contacto esta bacteria con el agua para acelerar el proceso natural.
En comparacin con otras tecnologas y mtodos para la limpieza de las aguas residuales, la pelcula fija es sin duda una de las opciones ms fuertes gracias a su tamao, fcil utilizacin, coste y espacio necesario para su construccin
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12. BIBLIOGRAFA
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