UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULT FACULTA AD DE INGENIERIA INGENIERI A CIVIL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MEDIANTE LODOS ACTIVADOS ACTIVADOS Grupo Civiles Activados Facultad de inenier!a civil UNCP RESU"EN#
Un proceso de lodos activados, no es otra cosa que un tratamiento biol biológ ógic ico o que que cons consis iste te en la agit agitac ació ión n y aireación de una mezcla de agua de desecho y un lodo de microorganismos seleccionados. El uso de microo microorga rganis nismos mos,, es para para oxidar oxidar la mate materi ria a orgá orgáni nica ca pres presen ente te en el agua agua de dese desech cho o y tran transf sfor orma marl rla a a una una form forma a más más estable, disminuyendo de esta forma la carga orgánica orgánica contaminante. contaminante. Para llevar llevar a cabo lo anterior, los microorganismos requieren de un medio adecuado que les proporcione oxgeno y alimento, alimento, necesarios necesarios para su desarrollo desarrollo.. !a"o estas condicione condiciones s dichos dichos microorga microorganism nismos os se multiplica multiplican n rápidamente rápidamente formando la llamada llamada #bioma #biomasa$ sa$,, que oxida oxida los difere diferente ntes s tipos tipos de mate materi ria a orgá orgáni nica ca pres presen ente te en las las agua aguas s resi residu dual ales es y cont contem empl plan an de esta esta form forma a el tratamiento biológico PALA$RAS CLAV CL AVE# E# lodos activados, biológico aireación, microorganismo, oxidar, carga orgánica, biomasa, tratamiento biológico.
% & INTRODUCCI'N Una Una plan planta ta de lodo lodos s acti activa vado dos s es un sist sistem ema a de mezc mezcla la comp comple leta ta,, el ambi ambien ente te aerobio en el reactor se consigue mediante el uso de aireadores mecánicos que pueden estar ubicados en el lecho ó superficie del mismo. Al cabo de un periodo determinado de tiempo, la mezcla de las nuevas células con las antiguas se conduce hasta un tanque de sedimentación para ser separados por decantación del agua resi residu dual al trat tratad ada. a. Una Una par par te de las las célu célula las s sedimentadas se recirculan para mantener en el reactor reactor la concentra concentración ción de células células deseadas, deseadas, mientras que la otra par te se purga del sistema. El empl empleo eo de lodo lodos s acti activa vado dos s ofre ofrece ce una una alternativa eficiente para el tratamiento de aguas residuales a que poseen una gran variedad de microorgan microorganismos ismos capaces capaces de remover remover materia materia orgáni orgánica, ca, patóge patógena na nutrie nutriente nte !"itró !"itrógen geno o #ósforo$, razón por la cual resulta un método ideal para tratar aguas residuales domésticas municipales.
reacto reactorr de lodos lodos activa activados dos de una planta de . tratamiento
(*( & O$)ETIVO ESPECIFICO &omprobar el funcionamiento mediante el uso de aguas de laboratorio con una dosi dosific ficac ació ión n que que simu simule le agua aguas s resi residu dual ales es verdaderas.
+ & "ARCO TEORICO +*% & DEFINICI'N# 'ratamie 'ratamiento nto biológico biológico de cultivo cultivo suspendido suspendido,, donde el residuo se estabiliza biológicamente en un reactor ba(o condiciones aeróbicas. %urante el crecimiento mezcla los organismos floculan formando formando una masa activa denominada denominada lodos acti activa vado dos. s. El ambi ambien ente te aeró aeróbi bico co se logr logra a median mediante te el uso de aireac aireación ión de difusor difusores es o sistemas mecánicos. )a tecnolog*a de )odos Activados es una de las más difundidas a nivel mundial. &reada en ++para el tratamiento de efluentes industriales eflu efluen ente tes s muni munici cipa pale les. s. )os )os ob(e ob(eti tivo vos s que que pers persig igue ue el trat tratam amie ient nto o biol biológ ógic ico o del del agua agua residual son la coagulación eliminación de los sóli sólido dos s colo coloid idal ales es no sedi sedime ment ntab able les s la estabilización de la materia orgánica.
+*( & ES,UE"A DE FUNCIONA"IENTO EN PLANTA REAL* En una planta convencional de lodo activado, las las agua aguas s resi residu duale ales s pasa pasan n prim primer ero o por por un tanque de sedimentac sedimentación ión primaria. primaria. )uego, )uego, se aade lodo activado !biomasa$ al efluente del tanque, generalmente en la relación de + parte de lodo lodo por por / o - part partes es de agua aguas s negr negras as decantadas, en volumen, la mezcla pasa a un tanque de aireación. 0a en el tanque, el aire atmo atmosf sfér éric ico o se mez mezcla cla con con el l*qu l*quid ido o por por agitación mecánica se difunde aire comprimido
( & O$)ETIVOS
dentro del fluido mediante diversos dispositivos1
(*% & O$)ETIVO GENERAL
se
generalmente se utiliza difusores pero también usa usa
plac placas as
filt filtra rant ntes es
tubo tubos s
de
fier fierro ro,,
eec eector tores es chor chorro ros. s.&o &on n cual cualqu quie iera ra de los los %esarrollar un modelo de laboratorio de lodos activados, que simule el real funcionamiento del
método métodos, s, se pone a las aguas residual residuales es en *nti *ntimo mo
cont contac acto to
con con
los los
micr microo oorg rgan anis ismo mos s
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL contenidos en el lodo. En los primeros +2 a -2
basado en el modelo de la empresa Ecodena de
minutos,
>uatemala, el desarrollo del proecto está
el lodo absorbe los
sólidos
en
suspensión los coloides. 3eg4n se absorbe la
basado en el art*culo cient*fico ?'ratamiento de
materia
aguas residuales mediante lodos activados a
orgánica,
tiene
lugar
la oxidación
biológica. )os organismos presentes en el lodo
escala de laboratorio@ !3eage treatment b
descomponen los compuestos de nitrógeno
activated sludge at laborator scale$ publicado el
orgánico destruen los carbohidratos. El
5 de (ulio del 5BB7 en la revista tecnológica
proceso avanza rápidamente al principio luego
?Cournal of 'echnolog”.
decae gradualmente en las próximas 5 a 2 horas. %espués contin4a con un ritmo casi uniforme durante varias horas. En general el periodo de aireación dura de 6 a 7 horas más.
REACTOR $IOL'GICO# El reactor biológico será construido con un material transparente de volumen total de +7 litros de capacidad, de los cuales +5 litros corresponden a la zona de oxidación 6 litros a la zona de sedimentación, dichas zonas se encuentran separadas por medio de un deflector regulable.
S ISTE"A AER'$ICO# 8)A"'A %E '9A'A:;E"'<
- & "ODELO A DESARROLLAR =ásicamente el modelo a desarrollar consiste en un sistema compacto convencional de dos compartimientos1 uno de oxidación o aireación, en el cual •
se desarrolla el proceso de agitación aeróbica de las aguas residuales, mediante el contacto del ox*geno con los microorganismos existentes en las •
aguas residuales. Uno de sedimentación, en el cual se realiza el proceso de sedimentación acumulación de lodos !biomasa$ que será devuelta al primer compartimiento,
para que siga el ciclo de tratamiento. 3e inclue un sistema de aireación, para la oxidación de microorganismos formación de la biomasa. El funcionamiento del modelo está
)a inección de ox*geno al sistema se realizara mediante - difusores de aire ubicados en el lecho del reactor, el aire que produce l a oxidación de los microorganismos contenidos en las aguas residuales, se obtendrá mediante un soplante de aire. %ando como resultado un sistema conocido como ?A;9 );#'@.
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
3istema de aireación, ?A;9 );#'@
AGUAS RESIDUALES# 'omando como referencia el art*culo a mencionado se utilizara un agua residual equivalente que tenga los siguientes componentes1 &ompuestos
&oncentració n !mgD)$
>elatina
/-
Almidón
++
)eche en polvo
+B5
Cabón de tocador
/
3ulfato de magnesio
/
#osfato de potasio
--.2
3ulfato de amonio
-.5
=icarbonato de sodio
+2B
)os microorganismos se pueden obtener de aguas residuales previas decantadas más la adición de fertilizantes orgánicos que tengan gran variedad de microorganismos, la aclimatación debe ser de por lo menos +2 d*as.
PLANO .CORTE DEL REACTOR $IOL'GICO&
"ODELO TRIDI"ENSIONAL DEL REACTOR $IOL'GICO
/ & CONCLUSIONES 0 RECO"ENDACIONES /*%& CONCLUSIONES El modelo a desarrollar en laboratorio tendrá el mismo funcionamiento que el reactor biológico de una planta de tratamiento de lodos activados convencional real. 3e basa en dos compartimientos1 + de oxidación !formación de biomasa$ + de sedimentación !decantación de lodos$ que en forma consecutiva en un periodo de 7 horas descontamina las aguas residuales. El modelo servirá de tratamiento para aguas residuales con una composición dosificación regulada que simule el comportamiento real de las aguas negras o servidas de una planta de tratamiento convencional. 8ara ello se emplearán microorganismos obtenidos de un cultivo de aguas servidas decantadas con la adición de fertilizantes orgánicos comerciales.
/*(& RECO"ENDACIONES# El modelo a desarrollar solo es una estructura de muchas que contiene una planta de tratamiento por lo que para un me(or estudio del tratamiento de aguas residuales en laboratorio se recomienda el ensambla(e con otras estructuras como son1 desarenadores, lechos de secado, caseta de cloración, etc. &on el f in de obtener el real funcionamiento evaluar la eficiencia de una planta de tratamiento.
