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• Daniela Guerrero Lopez

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MANEJO DE LODOS

PRESENTADO POR: KENYI BUITRAGO CÓDIGO: 1016097461 RUHT DANIELA GUERRERO LÓPEZ CODIGO: 1126453913

GRUPO DEL CURSO 358041_16

TUTOR: MARIO ANDRES IBARRA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DE MEDIO AMBIENTE INGENIERÍA AMBIENTAL MAYO 2018

1. Construya un esquema y/o plano donde pueda notarse en orden las etapas de tratamiento de lodos.

Operaciones de tratamiento y evacuación de lodos Proceso

Métodos de tratamiento

Proceso

Métodos de tratamiento Filtro de vacío

Bombeo Centrífuga Filtro de banda Operaciones preliminares

Trituración

Deshidratación Filtro de prensa

Almacenamiento y homogeneización

Eras de secado

Desarenado

Lagunaje

Espesamiento por gravedad Espesamiento por flotación Espesamiento

Variantes de horno de secado Secado térmico

Centrifugación Espesamiento con filtros de banda

Evaporador de efecto múltiple

Espesamiento con tambor giratorio

Estabilización con cal Incineración de pisos Incinerador de lecho fluidizado

Tratamiento térmico Estabilización

Reducción térmica Digestión anaerobia

Incineración con residuos sólidos

Digestión aerobia

Oxidación por vía húmeda

Compostaje

Reactor vertical profundo Evacuación al terreno Distribución y comercialización

Acondicionamiento químico Acondicionamiento

Evacuación final

Acondicionamiento térmico Desinfección

Vertedero controlado Lagunaje Fijación química

Pasteurización

2. En una tabla enliste las etapas de tratamiento de lodos, describa cada etapa cite las fuentes bibliográficas utilizadas. ETAPA PRETRATAMIENTO

ESPESAMIENTO

ETAPAS DE TRATAMIENTO DE LODOS DESCRIPCIÓN Dentro de esta etapa se definen los siguientes procesos: Dilaceración: solidos cortados en partículas pequeñas. Mezclado: 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 del lodo.

BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA Navarrete, D. (2014). Tratamiento de lodos y su disposición final. Recuperado de: https://es.slideshare .net/diosanavarrete/

ESTABILIZACIÓN

DESIDRATACIÓN

DESINFECCIÓN

ACONDICIONAMIENTO

SECADO

REDUCCIÓN TÉRMICA

DISPOSICIÓN FINAL

En este proceso aumenta el contenido de solidos por eliminación de agua, en tambor rotativo, por gravedad, por flotación, por centrifugación y ultimo por gravedad en banda. En la estabilización de los lodos tiene como objetivos, disminuir presencia de patógenos, eliminar los malos olores, inhibir, atenuar o eliminar su potencial de putrefacción. Los métodos más empleados para la estabilización de lodos son: oxidación por cloro, estabilización con cal, tratamiento térmico, digestión aerobia, digestión anaerobia y el compostaje. Reduce el contenido de humedad del lodo y se realiza mediante los siguientes métodos: Filtro de vacío, filtro prensa, filtro de banda horizontal, centrifuga, lechos de secado y lagunas. En esta etapa se eliminan patógenos existentes en el lodo, mediante las técnicas de: Pasteurización a 70°C por 30 minutos y almacenamiento a largo plazo en lagunas excavadas para su almacenamiento y un tiempo de desinfección de 60 días a 20°C y 120 días a 4°C. El acondicionamiento mejora las características de la deshidratación los lodos, mediante los siguientes procesos: Acondicionamiento químico, Elutriación y tratamiento térmico. Mediante el secado de los lodos se logra reducir el peso de los lodos. El secado se origina mediante la evaporación del agua que existe en los lodos. Generalmente se produce mediante procedimientos basados en contacto, convención o radiación. En la reducción térmica tiene como objetivos: la conversión total o parcial de solidos orgánicos a productos finales oxidados (CO2 y H2O) y oxidación parcial de solidos de solidos orgánicos por pirolisis o combustión completa, utilizando los procesos de: incineración en hornos de pisos múltiples, hornos de lechos fluidificados, combustión instantánea, co-incineración con residuos sólidos reactor vertical de pozo profundo y oxidación por vía húmeda. Dentro de esta etapa se tienen en cuenta las técnicas de: Vertederos que cumplan con la normas establecidas, la aplicación al suelo que según el tipo de lodo se emplean, la incineración precisa de deshidratación y lagunaje cuando se encentre en zonas remotas.

tratamiento-delodos-y-sudisposicion-final LENNTECH V.B. (1998). Secado de lodos. Recuperado de: http://www.len ntech.es/tratamient o-lodossecado.htm#ixzz4g 8AJRMdz

3. Realice una tabla comparativa de los métodos de espesamiento del lodo y realice una descripción de cada método encontrado.

ESPESAMIENTO POR FLOTACIÓN

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 

Es una separación de los sólidos del líquido, que termina siendo menos densa que el agua. aire disuelto al vacío. este sistema es indicado para el espesamiento de fangos biológicos por la capacidad de sedimentar

Tratamiento térmico

Estabilización con CAL

4.

ESPESAMIENTO POR GRAVEDAD







los sólidos decantan en una carpa en el fondo 24 horas es el tiempo perfecto para su mejor espesamiento Trabaja activamente con lodos primarios se espesa correctamente entre el 5 y el 10 %

CENTRIFUGACI ÓN





Emite unas fuerzas centrifugas que ayuda a la separación de residuos biológicos Trabaja especialme nte en lodos biológicos

ESPESAMIEN TO CON FILTROS DE BANDA Equipo compuesto por bandas filtrantes que se aplican principalmente en: lodos biológicos, deshidratación

ESPESAMIENT O CON TAMBOR ROTATORIO 



Separació n de agua y el lodo mediante un medio mecánico Se utiliza mayorme nte en lodos activos

Construya una tabla comparativa de los métodos de estabilización del lodo, teniendo en cuenta las ventajas y desventajas de cada método.

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 100200 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.

Incineración

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.

Compostaje

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.

Digestión Aerobia

Los lodos son alimentados a un tanque en donde son mezclados en condiciones aeróbicas, a medida que el suministro de alimento

Digestión Anaerobia

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. 5. Haga una tabla comparativa sobre los métodos de secado del lodo, considerando ventajas y desventajas.

METODO

LECHOS DE SECADO

FILTRADO DE PRESION

6. METODOS DEL SECADO DE LODOS VENTAJAS *Es el proceso de deshidratación más sencillo y antiguo. *Los costos de energía son más bajos que los costos que generan sistemas alternativos. *El lodo se deshidrata en mayor proporción por drenaje a través de la arena.

DESVENTAJAS

*Requiere de recolección manual para su remoción y utilización. *Requiere de grandes superficies de terrenos para adecuación del sistema *Depende en gran parte del estado del clima para ser cubierto o descubierto

* Se somete a presión para su deshidratación durante una variación de 2 a 18 horas. *requiere de cámaras revestidas con telas de fieltro para consolidar el lodo dentro de las *Disminuye el trabajo manual ya que la placas de la prensa. mayoría de prensas son mecanizadas *Genera altos costos la sustitución de telas *Baja concentración de solidos suspendidos filtrantes en el filtrado

*Reduce el contenido de agua en los lodos crudos o digeridos. FILTRADO AL VACIO *Es necesario realizar un acondicionamiento químico anterior a el filtrado.

SECADO TERMICO

*El rendimiento del filtro depende del tipo y edad del lodo.

*Se usan incineradores de pisos múltiples y *Genera contaminación por micropartículas de hornos giratorios. 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 gas desagradables a cierta temperatura. resultante. *No requiere de acondicionamiento químico *requiere de aislación acústica debido a la *No requiere de grandes espacios para su vibración y ruido resultante del centrifugado instalación.

CENTRIFUGACION

*Se dificulta durante este sistema la *El lodo primario crudo se deshidrata a un remoción de solidos suspendidos no contenido de humedad menor que el sedimentables. digerido.

6. Desarrollar una discusión reflexiva y argumentativa sobre el capitulo 6 “Evaluation of in-situ sludge reduction technologies for wastewater treatment plants”. 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 La disposición de los lodos es una gran problemática, ya es necesario grandes superficies de terreno o transportarlos a sitios autorizados. Existen otros problemas como son la vida útil del sitio y el manejo y tratamiento de los lixiviados ahí generados. Los lodos se convierten en partes fundamentales de su tratamiento debido a que en estos dos procesos se lleva a cabo la reducción del volumen junto con la desinfección y reducción máxima de los agentes patógenos presentes en el lodo respectivamente. 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 Navarrete, D. (2014). Tratamiento de lodos y su disposición final. Recuperado de: https://es.slideshare.net/diosanavarrete/tratamiento-de-lodos-y-su-disposicion-final LENNTECH V.B. (1998). Secado de lodos. Recuperado de: http://www.lenntech.es/tratamiento-lodossecado.htm#ixzz4g8AJRMdz Ortega Silva, M. M., Ortiz Hernández, M. L., Peña-Camacho, J. L., Sánchez Salinas, E. & Vera Reza, A. M. (2006). Estabilización de lodos residuales municipales por medio de la técnica de lombricompostaje. In Memorias del V Congreso Internacional y el XI Congreso Nacional de Ciencias Ambientales. México (pp. 7-9). Martínez González, J. A. (2015). Recuperación de lodos de las lagunas de oxidación provenientes del proceso de extracción de aceite de palma, para usar como abono en cultivos de palma africana Recuperado el 16 de Abril de 2019 de http://repository.unad.edu.co/handle/10596/3823. Castrejón, A., Barrios, J. A., Jiménez, B., Maya, C., Rodríguez, A., & González, A. (2000). Evaluación de la calidad de lodos residuales de México. Instituto de Ingeniería. Grupo de Tratamiento y Reúso. Universidad Nacional Autónoma de México, México, 14.