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Paso 4 – Manejo De Lodos Manejo De Aguas Residuales En Pequeñas Comunidades

PRESENTADO POR: ANDRY DAYANA OBANDO ELKIN LEONARDO PENA YAIRA YURLAY LIZANO DIANA PAOLA HERNANDEZ

GRUPO: 358041_11

TUTOR: MARIO ANDRES IBARRA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA VICERRECTORÍA ACADÉMICA Y DE INVESTIGACIÓN 28 DE NOV DEL 2019

Participante ANDRY DAYANA OBANDO Construya un esquema y/o plano donde pueda notarse en orden las etapas de tratamiento de lodos. ESQUEMA DE ETAPAS DE TRATAMIENTO DEL LODO

Participante ELKIN LEONARDO PENA DESCRIPCIÓN DE LAS ETAPAS DE TRATAMIENTO DEL LODO En una tabla enliste las etapas de tratamiento de lodos, describa cada etapa cite las fuentes bibliográficas utilizadas. ETAPA

DESCRIPCIÓN

PRETRATAMIENTO

Dentro de esta etapa se definen los siguientes procesos: Dilaceración: solidos cortados en partículas pequeñas. Mesclado: alimentación uniforme Almacenamiento: evita las variaciones de flujo, donde permite la acumulación de lodos Desarenado: desarenadores de ciclón Mediante esta etapa se puede reducir el volumen, estabilizar y lograr una textura adecuada de lodo En este proceso aumenta el contenido de solidos por eliminación de agua, en tambor rotativo, por gravedad, por flotación, por centrifugación, y por ultimo gravedad en banda. Tiene como objetivo disminuir presencia de patógenos, eliminar malos olores, inhibir, atenuar o eliminar su potencial de putrefacción Los métodos más utilizados para la estabilización de lodos son: Oxidación, por cloro, estabilización con cal, tratamiento térmico, digestión aerobia, digestión anaerobia, y el compostaje

ESPESAMIENTO

ESTABILIZACIÓN

DESHIDRATACIÓN

Reduce el contenido de humedad del lodo y se realiza mediante los siguientes métodos: Filtro de vacío, filtro de prensa, filtro de banda horizontal, centrifuga, lechos de secado y lagunas

Participante YAIRA YURLAY LIZCANO Realice una tabla comparativa de los métodos de espesamiento del lodo y realice una descripción de cada método encontrado. ESPESADO El espesado es un procedimiento que se emplea para aumentar la fracción sólida del lodo de desecho mediante la reducción de la fracción líquida del mismo. Por ejemplo, si un lodo activado que normalmente se bombea desde los tanques de sedimentación secundaria con un contenido de sólidos del 0.8 %, se pudiera espesar hasta un contenido de sólidos del 4 %, por lo tanto, se conseguiría reducir el volumen de lodo a una quinta parte. La reducción del volumen de lodo es muy beneficiosa para los procesos de tratamiento subsecuentes tanto por la capacidad de tanques y equipos necesarios como por la cantidad de reactivos químicos necesarios para el acondicionamiento del lodo, y por la cantidad de calor necesario para los digestores. La reducción del volumen permite reducir tamaños de tuberías, bombas y tanques digestores. El espesado se suele llevar a cabo mediante procedimientos físicos, y los más utilizados son: MÉTODO DESCRIPCIÓN VENTAJAS DESVENTAJAS Se lleva a cabo en un tanque de El espesamiento Operación y diseño similar al de un tanque de por flotación produce mantenimiento tiene sedimentación convencional. lodos de mayor costos elevados Generalmente se utilizan tanques concentración de Operadores circulares. El lodo diluido se sólidos en tiempo más deben estar conduce a una cámara de reducido, en capacitados alimentación central. El lodo comparación con el Las estructuras alimentado sedimenta y espesamiento por deben estar cubiertas compacta, y el lodo espesado se gravedad. de lluvia Espesado por extrae por la parte inferior del Las unidades de Los mecanismos gravedad tanque. El lodo espesado que se flotación son mucho de remoción de lodo recoge en el fondo del tanque se más pequeñas y de costo compactado son más bombea a los digestores, mientras menor, en comparación complicados que el sobrenadante que se con las de espesamiento -Presenta malos olores origina, se retorna al por gravedad. sedimentador primario. El El espesamiento espesado por gravedad resulta por gravedad puede ser más efectivo en el tratamiento del usado para lodos que lodo primario. sedimentan mal, en Existen algunas variantes de este cambio para gravedad proceso, aunque la flotación por no. aire disuelto es la más utilizada. En este proceso, se introduce aire Espesado por en una solución que se mantiene flotación a una presión determinada. Cuando se despresuriza la solución, el aire disuelto se libera

Espesado por centrifugación

en forma de burbujas finamente divididas que arrastran el lodo hasta la superficie, en donde es recogido con un desnatador. Este proceso resulta muy efectivo para el tratamiento de cultivo biológico en suspensión, por ejemplo para lodos activados, aunque también puede ser empleado para el tratamiento de otros lodos. Se utilizan tanto para espesar lodos como para deshidratarlos. Su aplicación para el espesado se limita al espesado de lodos activados. Este proceso implica la sedimentación de las partículas de lodo bajo la influencia de fuerzas centrífugas. Existen dos principales tipos de espesado por centrifugación: la de camisa maciza y la de cesta. TABLA COMPARATIVA DE ESPESAMIENTO DEL LODO

Participante DIANA PAOLA HERNANDEZ

METODOS DE ESTABILIZACION DEL LODO Para este proceso es necesario aplicar una cantidad mayor de cal por peso unitario de lodo tratado, que la requerida para la deshidratación. Este excedente es necesario para mantener un pH alto. Así mismo es necesario suficiente tiempo de contacto para obtener un alto porcentaje de eliminación de patógenos. Se recomienda mantener el pH arriba de 12 por lo menos 2 horas para asegurar la destrucción de patógenos. A mayor concentración de sólidos menor será la dosis de cal necesaria para un aumento constante de la temperatura. La estabilización con cal no destruye la materia orgánica, de manera que se debe aplicar un exceso de cal al ser evacuados o desecharlos antes de que el pH disminuya. El exceso puede llegar a ser de hasta 1.5 veces la cantidad necesaria para mantener el pH en 12. Esta tecnología implica un aumento en la cantidad de los lodos ya que al final del proceso el peso de los lodos se incrementa respecto al peso inicial en un 20-40 %, esto se debe a que los rangos de cal agregada van de 100-200 kg/ton sólidos secos. El tratamiento térmico es un proceso en el que los lodos se calientan en un depósito a temperaturas de hasta 260º C y a presiones de hasta 2760 kN/m2 durante un periodo corto de tiempo. Este tratamiento sirve como proceso de estabilización y acondicionamiento, aunque se considera más como proceso de acondicionamiento ya que a altas presiones y temperaturas el agua contenida y ligada a los lodos se libera, permitiendo una deshidratación adecuada sin necesidad de adición de reactivos químicos. Una vez que el agua contenida en los lodos se ha liberado, se provoca la destrucción celular y la liberación de sólidos orgánicos solubles y nitrógeno amoniacal. La incineración es el proceso de estabilización de sólidos más completa, ya que oxida completamente toda la materia orgánica, el olor es eliminado y los patógenos destruidos. En este proceso la temperatura de los lodos es elevada por encima de los 800ºC en un ambiente rico en oxígeno para conseguir la degradación de los compuestos orgánicos y obtener como producto final dióxido de carbono, agua y ceniza estable, lográndose una reducción del 90% del volumen total de los lodos alimentados. Aproximadamente el 20-30 % de los sólidos volátiles se convierten a dióxido de carbono y agua. Conforme se lleva a cabo la descomposición de la materia orgánica contenida en los lodos, la temperatura se eleva hasta alcanzar 50 a 70 º C, lo cual permite la eliminación de organismos patógenos entéricos. Los lodos son alimentados a un tanque en donde son mezclados en condiciones aeróbicas, a medida que el suministro de alimento

Digestion Anaerobia

Digesti on Aeerob ia

Copostaj e

Incineracion

Tratamiento térmico

Estabilización con CAL

TABLA COMPARATIVA DE ESTABILIZACIÓN DEL LODO

En el proceso de digestión anaerobia, los lodos residuales son alimentados a un tanque en donde se mezclan en condiciones libres de oxígeno. Al no tener suministro de alimento los microorganismos contenidos entran en fase endógena y como productos finales obtenemos metano, dióxido de carbono, ácido sulfhídrico y trazas de otros gases. La digestión anaerobia es un proceso que depende de la acción de un consorcio de bacterias, clasificadas como hidrolíticas, acetogénicas, acidogénicas y metanogénicas

Participante DIANA PAOLA HERNANDEZ TABLA COMPARATIVA DE SECADO DEL LODO METODO LECHOS DE SECADO

FILTRADO DE PRESION

METODOS DEL SECADO DE LODOS VENTAJAS DESVENTAJAS *Es el proceso de deshidratación más *Requiere de recolección manual para su sencillo y antiguo. remoción y utilización. *Los costos de energía son más bajos *Requiere de grandes superficies de que los costos que generan sistemas terrenos para adecuación del sistema alternativos. *Depende en gran parte del estado del *El lodo se deshidrata en mayor clima para ser cubierto o descubierto proporción por drenaje a través de la arena. * Se somete a presión para su *requiere de cámaras revestidas con telas deshidratación durante una variación de de fieltro para consolidar el lodo dentro 2 a 18 horas. de las placas de la prensa. *Disminuye el trabajo manual ya que la *Genera altos costos la sustitución de mayoría de prensas son mecanizadas telas filtrantes

FILTRADO AL VACIO

SECADO TERMICO

CENTRIFUGACION

*Baja concentración de solidos suspendidos en el filtrado *Reduce el contenido de agua en los *El rendimiento del filtro depende del lodos crudos o digeridos. tipo y edad del lodo. *Es necesario realizar un acondicionamiento químico anterior a el filtrado. *Se usan incineradores de pisos *Genera contaminación por múltiples y de hornos giratorios. micropartículas en suspensión debido a la recolección de cenizas. *Cuenta con extractores ciclónicos que permiten mayor eficiencia en la *Debido a la incineración genera olores condensación de la materia organica y el desagradables a cierta temperatura. gas resultante. *No requiere de acondicionamiento *requiere de aislación acústica debido a químico la vibración y ruido resultante del centrifugado *No requiere de grandes espacios para su instalación. *Se dificulta durante este sistema la remoción de solidos suspendidos no *El lodo primario crudo se deshidrata a sedimentables. un contenido de humedad menor que el digerido.

3. Discusión reflexiva y argumentativa sobre el capitulo 6 “Evaluation of in-situ sludge reduction technologies for wastewater treatment plants”, del documento “Sludge: Types, Treatment Processes and Disposal” DISCUSIÓN REFLEXIVA Y ARGUMENTATIVA “La importancia de tratar y disponer adecuadamente los lodos productos del tratamiento de aguas residuales” Aporte de: YAIRA YURLAY LIZCANO - Es importante tratar y disponer los lodos producto del tratamiento de aguas residuales, teniendo en cuenta que por medio de este hay estabilización para conseguir una degradación controlada de sustancias orgánicas y eliminación de olores, también realizando su adecuado tratamiento podemos reducir el volumen y peso, se puede lograr la muerte de organismos patogénicos, dando así una mejor higiene para así lograr una mejora a las propiedades del lodo de las plantas de tratamiento de aguas residuales para su utilización posterior o disposición final. Se sabe que los lodos son sólidos con una cantidad variables de humedad y que provienen de las plantas de tratamiento de aguas residuales o las plantas potabilizadoras y que por sus características requieren de un proceso de estabilización (Ortega et al, 2006). Para el tratamiento de estos lodos existe una problemática, debido a que por su contenido de patógenos y parásitos no es muy claro el cómo sería su tratamiento o disposición final. Es por esto que se debe realizar su estabilización, para que no tenga repercusiones graves sobre el lugar de disposición final. La importancia del tratamiento de lodos radica en que estos son los desechos más desagradables del proceso de las plantas de tratamiento de agua residual y que produce serios impactos ambientales negativos, tales como: Al realizar disposición final, sin tratamiento, en rellenos sanitarios, aumenta la problemática con respecto al cambio climático, porque se provoca una importante generación de Gases de Efecto Invernadero (Martínez, 2015). Problemas por generación de olores desagradables.

Las emisiones se minimizan con un buen sistema de aplicación de lodos en suelos; es importante también estudiar la manera de reducir las cantidades de desecho residual en todas las etapas de las plantas de tratamiento (Castrejón et al, 2000). Por último, los lodos están cargados con elementos químicos que son considerados peligrosos para la salud humana y ecosistemas, como lo son los metales pesados y diversos patógenos, y si no se realiza el debido tratamiento todos estos contaminantes afectarían directamente a cuerpos de agua, suelo y animales

Aporte de: DIANA PAOLA HERNANDEZ

Se sabe que los lodos son sólidos con una cantidad variables de humedad y que provienen de las plantas de tratamiento de aguas residuales o las plantas potabilizadoras y que por sus características requieren de un proceso de estabilización (Ortega et al, 2006). Para el tratamiento de estos lodos existe una problemática, debido a que por su contenido de patógenos y parásitos no es muy claro el cómo sería su tratamiento o disposición final. Es por esto que se debe realizar su estabilización, para que no tenga repercusiones graves sobre el lugar de disposición final. La importancia del tratamiento de lodos radica en que estos son los desechos más desagradables del proceso de las plantas de tratamiento de agua residual y que produce serios impactos ambientales negativos, tales como: Al realizar disposición final, sin tratamiento, en rellenos sanitarios, aumenta la problemática con respecto al cambio climático, porque se provoca una importante generación de Gases de Efecto Invernadero (Martínez, 2015). Problemas por generación de olores desagradables. Las emisiones se minimizan con un buen sistema de aplicación de lodos en suelos; es importante también estudiar la manera de reducir las cantidades de desecho residual en todas las etapas de las plantas de tratamiento (Castrejón et al, 2000). Por último, los lodos están cargados con elementos químicos que son considerados peligrosos para la salud humana y ecosistemas, como lo son los metales pesados y diversos patógenos, y si no se realiza el debido tratamiento todos estos contaminantes afectarían directamente a cuerpos de agua, suelo y animales

CONCLUSIONES 

Los lodos pueden ser aprovechados como fuente de energía durante la etapa de digestión anaerobia en la cual se produce biogás como subproducto del proceso. El biogás puede ser alimentado a una máquina de cogeneración para generar energía eléctrica y calorífica.



Se puede concluir que es bien importante tener en cuenta que los lodos producidos en los diversos entornos de nuestro planeta presentan diferentes características por lo tanto es importante inicialmente evaluar sus características para luego implementar las tecnologías adecuadas en su tratamiento y con ello mitigar de forma significativa su composición



Los lodos estabilizados o biosólidos también pueden ser utilizados como mejoradores de suelo en la agricultura. Éstos mejoran las características del suelo y proveen nutrientes esenciales para el crecimiento vegetal como nitrógeno, fósforo, níquel, zinc y cobre. Debido a sus ventajas, los biosólidos pueden utilizarse como sustituto de fertilizantes químicos.

BIBLIOGRAFÍA

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Lodos recuperado de: https://www.lenntech.es/tratamiento-lodos-secado.htm#ixzz4g8AJRMdz

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Ibarra Ortiz, M. ( 19,12,2018). Manejo de lodos. [Archivo de video]. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/23045