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MANEJO DE AGUAS RESIDUALES EN PEQUEÑAS COMUNIDADES GRUPO:358041

PASO 5 Evaluación final

Presentado por: Juan Francisco Poveda Aguillón - COD. 79857193

TUTOR Mario Andrés Ibarra

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD CEAD José Acevedo y Gómez Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y e Medio Ambiente Bogota D.C Diciembre– 2018

1. Mediante un esquema, presenten un tren de tratamiento especificando cada una de las unidades elegidas para cada etapa y realice la justificación correspondiente de cada unidad seleccionada.

ENTRADA DE AGUA

1.

1. TRATAMIENTO PRIMARIO TANQUE IMHOFF

2. TRATAMIENTO SECUNDARIO BIOFILTRO

TANQUE IMHOFF

Este tratamiento se recomienda cuando hay albergues o poblaciones que generan volúmenes diarios de aguas residuales mayores a 20m3, en este caso se puede hacer uso. El tanque Imhoff está constituido por dos zonas. La primera zona se denomina cámara superior y la segunda zona cámara inferior. El agua servida está constituida por parte líquida y sólida, ésta llegará a la cámara superior para su sedimentación, es decir se efectuará la separación de los líquidos y del sólido. En la cámara inferior se produce la digestión de los sólidos, en donde las bacterias descomponen la materia orgánica y la convierten en lodo. El lodo acumulado se extraerá a través de un tubo, llamado también tubo de purga. El tanque Imhoff está constituído por tres compartimientos o cámaras: sedimentación, espuma y digestión. 2.

BIOFILTRO

Denominado también humedal artificial o pantano seco artificial, puede ser usado como el tratamiento secundario de las aguas residuales, instalándose de forma complementaria al Tanque Imhoff. El biofiltro esta constituído por: a. Plantas acuáticas. b. Material filtrante. Tubos y codos de PVC de 2 pulgadas de diámetro. d. Impermeabilización de la poza con geomenbrana. En este tipo de biofiltro, las aguas residuales pre-tratadas fluyen lentamente desde la zona de distribución en la entrada de la pila, con una trayectoria horizontal a través del lecho filtrante, hasta llegar a la zona de recolección del efluente. Durante este recorrido, que dura de tres a cinco días, el agua residual entra en contacto con zonas aeróbicas y anaeróbicas, ubicadas las primeras alrededor de las raíces de las plantas (los rizomas fijan los metales), y las segundas en las áreas lejanas a las raíces (microorganismos remueven los patógenos). Durante su paso a través de las diferentes zonas del lecho filtrante, el agua residual es depurada por la acción de microorganismos que se adhieren a la superficie del lecho y por otros procesos físicos tales como la filtración y la sedimentación. Es una de las técnicas de tratamiento sencilla, aplicable a la población indicada y que además mejora el paisaje estético de la zona donde se implemente, genera un bajo costo de operación y mantenimiento, no requiere de productos químicos, equipos, energía y mano de obra calificada. Los humedales artificiales son eficaces en la remoción de contaminantes de cualquier vertido de agua residual de tipo doméstico, industrial, agrícola o minero. Bajo costo de construcción y especialmente de operatividad y mantenimiento no se requiere de equipos ni materiales sofisticados. Se emplean frecuentemente materiales de la zona y no se requiere de personal calificado.

2. Establezca en un cuadro comparativo sobre las tecnologías convencionales y no convencionales que se pueden aplicar para el tratamiento de la población asignada. TECNOLOGÍAS CONVENCIONALES * Filtración: Los procesos convencionales de filtración están precedidos por coagulación, floculación y sedimentación. Sin embargo, puede ser que el agua se someta a filtración directamente después de la coagulación y floculación y que los flóculos sean removidos directamente por los filtros. La filtración es una combinación de procesos químicos y físicos. La filtración mecánica remueve las partículas suspendidas porque las atrapa entre los granos del medio filtrante (por ejemplo, arena). La adhesión juega un papel importante dado que parte del material suspendido se adherirá a la superficie de los granos filtrantes o a material previamente depositado. Existen diversos sistemas de filtración, como son: filtros lentos de arena, filtros de tierras diatomáceas, filtros directos, filtros empacados, filtros de membrana y filtros de cartuchos. * Desinfección: Debido a que la presencia de microorganismos patógenos en agua genera, las más de las veces, problemas agudos, se da mucho énfasis en la desinfección del agua, una vez que ésta es químicamente apta para el consumo humano. La desinfección mata o inactiva organismos causantes de enfermedades, mas la efectividad de la desinfección se juzga por la capacidad de controlar a los organismos indicadores que son las bacterias coliformes totales y fecales. Estos organismos son inocuos al ser humano, pero su presencia indica que

TECNOLOGÍAS NO CONVENCIONALES . * Lecho bacteriano Los lechos bacterianos o filtros percoladores se encuentran entre los sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales más antiguos. Fue precisamente en la Inglaterra de finales del siglo XIX cuando comenzó a extenderse su funcionamiento bajo el nombre de lechos de contacto. Sin embargo y a pesar del paso del tiempo, hoy en día continúan presentando algunos de los principales problemas que marcaron sus inicios, como es el caso de atascos del filtro, con sus consiguientes deficiencias de ventilación y proliferación de malos olores. Empleados fundamentalmente para el tratamiento secundario de aguas residuales industriales o de pequeños municipios – entre 500 y 5.000 habitantes-, los lechos bacterianos manifiestan importantes inconvenientes, como la vulnerabilidad ante los cambios de climatológicos, que los sitúan en clara desventaja frente a otras soluciones de depuración que pueden encontrarse en el mercado. Funcionamiento y características: Se trata de un sistema de depuración biológico aerobio cuyo funcionamiento se basa en hacer circular, a través de un medio poroso, aire y agua residual. Están configurados en forma de cultivo fijo no sumergido y compuestos por un lecho, normalmente de gran diámetro, que puede estar formado por materiales naturales – cantos rodados, coquemetalúrgico, escoria o antracita- o plásticos, y en cuya superficie se aplican de forma uniforme los líquidos residuales por medio de pulverizadores, y en forma de lluvia. En la parte inferior del lecho se sitúan el sistema de drenaje, para la salida del efluente del proceso, y el sistema de entrada de aire, para la ventilación. Ésta puede llevarse a cabo de forma natural, lo que exige para un correcto funcionamiento diferencias de temperatura superiores a 2º C

organismos patógenos pueden estar presentes o haber sobrevivido la desinfección. Como sustancia viables para la desinfección existen el cloro (por medio de cloro gas, hipoclorito de sodio o hipoclorito de calcio), cloramina y ozono; también se usa la irradiación con luz ultravioleta de baja longitud de onda.

entre el aire-agua, o forzada –suele emplearse solo cuando el tamaño del filtro es demasiado grande y no se puede garantizar la ventilación natural. Cabe destacar que el lecho debe permanecer aireado y con un caudal suficiente de percolación, que permita arrastrar las fracciones de biopelícula erosionadas o desprendidas, y sin saturación de agua. De esta forma, se puede prevenir, en caso de cargas altas, la formación de charcos en su superficie. A favor: Es importante analizar con detenimiento sus pros y contras antes de decantarse por ellos como solución de depuración. Entre sus principales ventajas habría que señalar su reducido consumo de energía, su flexibilidad y eficacia en la eliminación de materia orgánica si se mantiene su funcionamiento bajo vigilancia y con un mantenimiento riguroso. En el lado opuesto, están su mala integración paisajística y, sobre todo, la generación de malos olores, la proliferación de moscas y caracoles en su entorno, y su dependencia de los cambios meteorológicos, que puede llegar incluso a ocasionar importantes descensos en su rendimiento, siendo desaconsejable su instalación en climas fríos. Para garantizar su funcionamiento adecuado se exige que el agua residual sea pretratada eficazmente o reciba decantación primaria previa, lo que incrementa los costes de gestión. También es imprescindible realizar un desarenado previo del agua a tratar. En el caso de tratarse de lechos con recirculación, se requiere energía eléctrica y personal cualificado en su gestión. También es cierto que existen ya soluciones en el mercado como aislamientos térmicos o sistemas de control de olores, que permiten minimizar este tipo problemas. Otro punto negativo a tener en cuenta es que generan mayor cantidad de lodos que otros sistemas de tratamiento de aguas. A esto habría que sumar que requieren unos costes de construcción elevados,

mantenimiento complejo, periódicamente tareas de limpieza y retirada de residuos.

precisando inspección,

* Biodiscos y CBR Uno de los sistemas más recientes para el tratamiento de aguas residuales es el Contador Biológico Rotatorio (CBR) comúnmente conocido como Biodisco. Este sistema de tratamiento biológico secundario es usado para la remoción de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) y para el pulido de efluentes nitrificados1. El biodisco se usó por primera vez en Alemania en 1900 y en 1929 en los Estados Unidos. En ambos casos fueron construidos de madera. En 1950 se realizaron pruebas con discos de plástico y casi al mismo tiempo comenzaron a construirse de poliestireno expandido. En 1957 comenzaron a fabricarse para el uso en plantas de tratamiento de aguas residuales y en Alemania en 1969 fue puesta en marcha la primera planta de tratamiento de aguas residuales. Las remociones de Demanda Bioquímica de Oxígeno obtenidas por este sistema de tratamiento, varían de 80-95%, dependiendo principalmente del tipo de agua residual por tratar. * Lechos de turba La aplicación de la depuración mediante filtración en lechos de turba respecto a las tecnologías tradicionales, basadas en procesos de autodepuración natural, consigue la reducción de la carga contaminante de las aguas residuales con unos costes de operación inferior y con unas necesidades de mantenimiento menores a los de la depuración tradicional. La depuración se realiza, en primer lugar, por retención de los materiales en suspensión y por adsorción en el seno del tejido vegetal fibroso. Además la turba puede ser considerada como un medio vivo en evolución y en ella se mantiene y desarrolla una actividad bacteriana que da lugar a la digestión biológica de la materia orgánica. El elemento esencial de una instalación de depuración de este tipo es un

lecho de turba a través del cual circula el agua residual. Dicho lecho descansa sobre una delgada capa de arena, soportada a su vez por una capa de grava; un dispositivo de drenaje recoge el efluente en la base del sistema que puede realizarse, simplemente, practicando una excavación que en caso necesario se aísla del terreno circundante mediante una lámina impermeable o cualquier otro método adecuado. Por otra parte, el sistema puede funcionar como lecho inundado o como lecho de percolación (lecho de turba aerobio), lo que depende de la utilización que resulte más eficaz.. La turba, por sus características físicoquímicas, constituye un excelente soporte para la fijación y crecimiento de las colonias bacterianas y un medio de filtración de sólidos en suspensión. En el ciclo de descanso, las labores de rastrillado y volteo de la capa de turba favorecen la digestión aerobia, restituyendo las condiciones básicas de filtrabilidad y capacidad de adsorción del material. Además de la reducción de la contaminación física y orgánica se produce una reducción de la concentración de contaminación bacteriana (expresada en "colis").

3. En una tabla, resalte los principales costos de inversión, operación y mantenimiento del sistema de tratamiento de aguas residuales proyectado para la población asignada.

4. Establezca mediante esquema el sistema de tratamiento de lodos que contenga métodos de espesamiento, estabilización y secado, para el caudal y población asignada.

BIBLIOGRAFÍA

http://blogdelagua.com/wp-content/uploads/2013/01/aguas-servidas-ctp.pdf https://www.psa.es/es/projects/solarsafewater/documents/libro/04_Capitulo_04.pdf Deloya-Martínez, A. (1). Biodiscos: una alternativa de tratamiento biológico para aguas residuales cuando no se dispone de grandes extensiones de terreno. Revista Tecnología En Marcha, 13(4), pág. 57-59. Recuperado a partir de http://revistas.tec.ac.cr/index.php/tec_marcha/article/view/1541

https://es.slideshare.net/diosanavarrete/tratamiento-de-lodos-y-su-disposicion-final http://ceteme.blogspot.com/2014/02/limpiando-aguas-residuales.html