La materia orgánica que se halla presente en le agua residual es degradada por la población de microorganismos adherida al medio, esta materia es absorbida sobre una capa viscosa (película biológica), en cuyas capas externas es degradada por los microorganismos aerobios, a medida que los microorganismos crecen el espesor de la película aumenta y el oxígeno es consumido antes de que pueda penetrar todo el espesor de la película, por lo que se establece un medio ambiente anaerobio, cerca de la superficie del medio, conforme esto ocurre las materia orgánica absorbida es metabolizada antes de que pueda alcanzar los microorganismos situados cerca de la superficie del medio filtrante. Como resultado de nos disponer de una fuente orgánica externa de carbón celular, los microorganismos situados cerca de la superficie del medio filtrante se hallan en la fase endógena de crecimiento, en la que pierden la capacidad de adherirse a la superficie del medio. En estas condiciones el líquido a su paso a través del medio filtrante arrastra la película y comienza el crecimiento de una nueva, esta pérdida de la película es función de la carga hidráulica y orgánica del filtro, donde la carga hidráulica origina las velocidades de arrastre y la orgánica influye en las velocidades del metabolismo de la película biológica, en base a estas cargas hidráulica y orgánica los filtros pueden dividirse en dos tipos: de baja y alta carga.
(2) "La comunidad biológica presente en un filtro se compone principalmente de protistas, incluyendo bacterias facultativas, aerobias y anaerobias, hongos, algas y protozoos. Suelen también encontrarse algunos animales superiores como gusanos, larvas de insectos y caracoles."
Los microorganismos predominantes en el filtro percolador son las bacterias facultativas, las que con las bacterias anaerobias y aerobias, descomponen la materia orgánica del agua residual, los hongos son los causantes de la estabilización del agua residual, pero su contribución es importante solo a un pH bajo o con ciertas aguas residuales industriales, las algas crecen únicamente en las capas superiores del filtro a donde llega la luz solar, esta es la razón por la que las algas no toman parte directa en la degradación de residuos, pero durante el día añaden oxígeno al agua residual que se está filtrando, sin embargo, desde el punto de vista operacional las algas pueden causar el taponamiento de la superficie del filtro por lo que se consideran un estorbo. De los protozoos que se encuentran en el filtro los del grupo ciliata son los predominantes su función no es estabilizar el agua residual sino controlar la población bacteriana. Los animales superiores se alimentan de las capas biológicas del filtro, ayudando así a mantener la población bacteriana en estado de gran crecimiento o rápida utilización del alimento.
Las poblaciones individuales de la comunidad biológica sufrirán variaciones en toda la profundidad del filtro en función de los cambios en la carga orgánica hidráulica, composición del agua residual afluente, disponibilidad del aire, temperatura, pH y otros.
La instalación de sedimentación es muy importante en el proceso del filtro percolador, pues es necesaria para eliminar los sólidos suspendidos que se desprenden durante los períodos de descarga en los filtros, si se utiliza recirculación una parte de estos sólidos sedimentados podría ser reciclado y le resto debe desecharse, pero la recirculación de los sólidos sedimentados no es tan importante en este proceso, la mayoría de los microorganismos se adhieren al medio filtrante, la recirculación podría ayudar a la inoculación del filtro, sin embargo, los objetivos principales de ésta son disminuir las aguas residuales ya hacer que el efluente del filtro se ponga en contacto de nuevo con la población para el tratamiento adicional, la recirculación casi siempre forma parte de los sistemas de filtros percoladores de alta carga.
Los filtros percoladores se clasifican, según su carga hidráulica y su carga orgánica en dos tipos:
- Filtro de alta carga.
- Filtro de baja carga
(3) "Es un dispositivo relativamente sencillo y de funcionamiento sumamente seguro, que produce una cantidad estable de efluente, sin perjuicio de que el efluente sea de naturaleza cambiante. Predomina en él una gran población de bacterias nitrificantes, por lo que el efluente es pobre en amoníaco y rico en nitritos y nitratos, La pérdida de carga a través del filtro puede ser 1.5 – 3m, lo que puede ser un impedimento si el terreno es demasiado plano para permitir la circulación por gravedad. Con una pendiente favorable, la posibilidad de utilizar la circulación por gravedad es una ventaja. Sin embargo, los filtros de este tipo también tienen algunos inconvenientes. Los olores son un problema frecuente, especialmente si el agua residual es poco reciente o séptica o si el tiempo es cálido. Los filtros no deberán colocarse en donde los olores puedan causar problemas. Las moscas (psychoda) se desarrollarán en los filtros, a menos que se tomen medidas de precaución para su control."
- FILTRO DE BAJA CARGA
- FILTRO DE ALTA CARGA
(4) " La recirculación del efluente final o efluente del filtro permite la aplicación de mayores cargas orgánicas. La recirculación del efluente desde el clarificador del filtro percolador permite que este tipo de filtro alcance la misma eficiencia de eliminación que los filtros normales o de baja carga. La recirculación del efluente alrededor del filtro da como resultado el retorno de organismos viables. Se ha observado que éste método de operación mejora, con frecuencia, la eficiencia del tratamiento. La recirculación evita la obstrucción del filtro y reduce los problemas derivados del olor y las moscas."
- CONSIDERACIONES SOBRE EL DISEÑO DEL PROCESO
Al diseñar filtros percoladores, se debe considerar tanto las cargas orgánicas como las hidráulicas, así como el grado requerido de purificación.
La fórmula de Velz relaciona la eficiencia de tratamiento con la profundidad del medio de
Ec. 1.2-1
Donde: L = DBOL, aplicada que es eliminable, no por encima de 0.90LO, siendo LO la DBO aplicada.
LD = fracción del a DBOL que permanece a la profundidad D
K = tasa de eliminación (0.715 para filtros de baja carga, 0.15 para filtros de alta carga)
D = profundidad, en m
Cuando se use recirculación, la DBOa aplicada se calcula mediante la ecuación que sigue:
Ec. 1.2-2
Donde: Lµ = DBOL aplicada a tras dilución por recirculación.
LO = DBOL de agua residual sin tratar
Le = DBOL del efluente
R = relación de recirculación Qr / Q
Las ecuaciones del NRC para el rendimiento de filtros percoladores son expresiones empíricas desarrolladas en base a un estudio exhaustivo de los registros de funcionamientos de plantas con dichos filtros. Las fórmulas son aplicables a sistemas de fase única y de múltiples fases, con distintos factores de recirculación, la ecuación para un filtro de una sola fase o para la primera fase de una serie será:
Ec. 1.2-3
Donde: E1 = eficiencia de la eliminación DBO para el proceso, incluyendo recirculación y sedimentación
W = carga de DBO al filtro, en Kg/día
D = volumen del medio filtrante en m3
F = factor de recirculación
El factor de recirculación se calcula utilizando la ecuación siguiente:
Ec. 1.2-4
El factor de recirculación representa el promedio de pasadas de la materia orgánica afluente a través del filtro. El término R/10 tiene en cuenta la observación experimental de que la facilidad de eliminación de la materia orgánica parece decrecer cuando aumenta el número de pasadas.
Para un filtro de segunda fase la ecuación será:
Ec. 1.2-5
Donde: E2 = eficiencia de la eliminación de DBO para un proceso de filtración de segunda fase, incluyendo recirculación y sedimentación.
W’ =carga de DBO al filtro de segunda fase, Kg/día.
- DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
Los factores a considerar en el diseño de filtros percoladores son:
- Tipo y características de alimentación del sistema de distribución.
- Tipo de medio filtrante a utilizar.
- Configuración del sistema de drenaje inferior.
- Provisión de la ventilación adecuada, bien por corriente de aire natural de aire o forzada.
- Diseño de los depósitos de sedimentación requeridos.
El distribuidor rotativo en filtro percolador se ha convertido en un elemento estándar del proceso por su fiabilidad y facilidad en el mantenimiento. Este consiste en dos o más brazos montados sobre un pivote en el centro del filtro que giran en el plano horizontal, los brazos son huecos y tiene boquillas por las que se descarga residual sobre el lecho del filtro, el distribuidor puede ser impulsado por un motor eléctrico o por la reacción dinámica del agua residual que descarga por las boquillas. La velocidad de giro variará con el caudal en la unidad accionada por reacción, pero deberá ser del orden de una vuelta cada 10min, o menor en un distribuidor de dos brazos, la distancia entre el fondo del brazo del distribuidor y la parte superior del lecho deberá ser de 15 – 22cm, esto permitirá que le agua residual salga de las boquillas, se extienda y cubra de forma uniforme todo el lecho, evitando así que en época de heladas el hielo acumulado interfiera con el movimiento del distribuidor.
Los brazos del distribuidor de sección transversal constante en las unidades pequeñas o de sección decreciente para una velocidad mínima de transporte, las boquillas deberán ser espaciadas de forma irregular, para así conseguir más flujo por unidad de longitud cerca de la periferia que en el centro, el flujo por unidad de longitud deberá ser proporcional a la distancia del centro del filtro para obtener una distribución uniforme sobre toda la superficie del filtro. La pérdida de carga a través del distribuidor es del orden de 0.6 – 1.5m. Los distribuidores se fabrican para lechos con diámetros de hasta 60m.
Las características más importantes que se debe tener en cuenta al elegir un distribuidor son:
- Robustez de construcción.
- Facilidad de limpieza.
- Capacidad de manejar grandes variaciones de caudal manteniendo la adecuada velocidad de giro.
- Resistencia a la corrosión.
Se puede usar tanques de alimentación de operación intermitente o recirculación para así asegurar que el caudal mínimo será suficiente para hacer girar el distribuidor y descargar el agua residual por las boquillas, puede instalarse distribuidores de 4 brazos con sistemas de vertedero que limita el caudal a dos brazos durante dos caudales mínimos.
Un material de elevada área superficial por unidad de volumen, que sea económico y duradero y que no se obstruya fácilmente es el medio filtrante ideal. El material más aconsejable suele ser graba o piedra triturada clasificada por tamaño uniforme, generalmente 2.5 – 7.5cm, al roca volcánica es también conveniente, también se usa materiales tales como escoria, cenizas o antracita, piedras de diámetro inferior a 2.5cm no son aconsejadas, pues el espacio de poros entre las piedras que permiten la libre fluencia del agua residual y los sólidos arrastrados serán insuficientes y darán, como resultado la obstrucción del medio y el estancamiento de agua dentro del filtro o en la superficie, si las piedras tiene un diámetro grande se evita el problema de la obstrucción pero al tener un área superficial relativamente pequeña por unidad de volumen, no pueden soportar una población biológica grande; por esas causas la uniformidad del tamaño es un modo de asegurar el espacio adecuado de los poros. Las especificaciones dentro de una gama de tamaño de 2.5 – 7.5cm son por lo general, más restrictivas, como por ejemplo las de 2.5 – 5cm, o 3.15 – 7cm.
Una de las características más importantes de un medio filtrante es su resistencia y durabilidad, esta última puede determinarse mediante un ensayo de sulfato de sodio el que se usa para probar la consistencia de los agregados de hormigón.
Medios sintéticos para el tratamiento de residuos industriales fuertes se han utilizado con éxito recientemente, estos consisten en láminas de plástico entrelazadas dispuestos como un panal de miel para producir unos medios sumamente porosos y antiobstrucción, este tipo de medio filtrante puede ajustarse a cualquier configuración de filtro, se pueden construir filtros de hasta 6m de profundidad. La elevada capacidad hidráulica y resistencia a obstrucciones de estos medios sintéticos se aprovechan mejor en un filtro de alta carga.
- MEDIOS FILTRANTES
El sistema de recogida recibe el agua residual filtrada y los sólidos descargado del medio filtrante y los lleva a un conducto que se prolonga hasta el tanque de sedimentación final, el sistema está compuesto de la solera del filtro del canal de recogida y de los drenes inferiores. Los drenes inferiores están compuestos de bloques de arcilla vitrificada, con las partes superiores granuladas que admiten agua residual y soportan el medio filtrante, el cuerpo del bloque consta de dos o tres canales con las partes inferiores curvadas, las que forman los canales de drenaje inferior cuando se extienden de lado a lado y cubren toda la solera del filtro.
Los drenes se colocan directamente sobre la solera del filtro, que tiene una pendiente de 1 a 2% hacia el canal colector con el fin de facilitar la inspección, y evitar las obstrucciones, los drenes pueden estar abiertos en ambos extremos, los drenes se limpian con una descarga de agua. Otra función de las drenes inferiores es ventilar el filtro, proporcionando así aire para los microorganismo que viven en la película biológica de este y deberán estar abiertos al menos a un canal periférico para la ventilación de la pared así como al canal colector central.
- DRENAJE INFERIOR
- VENTILACIÓN
La ventilación normal tiene lugar por gravedad dentro del filtro, al existir generalmente una diferencia de temperatura entre el agua residual y el medio ambiente habrá un proceso de intercambio de caloro dentro del lecho del filtro, el cambio de temperatura del aire dentro del filtro provoca un cambio de densidad y así se establece una corriente de convección, la dirección del flujo depende de las temperaturas relativas del aire y del agua residual, si la temperatura del aire es mayor que la del agua residual el flujo de aire a través del filtro será descendente, si el aire está más frío que le agua, el flujo de aire será ascendente.
La ventilación natural a resultado ser eficaz para los filtros percoladores, siempre que se tomen las siguientes precauciones:
- Los drenes inferiores y canales de recogida deben diseñarse para que fluyan llenos solamente hasta la mitad de su altura, proporcionando así paso al aires.
- En ambos extremos del canal central de recogida se instalarán cámaras de registro para la ventilación, provistas de tapas de rejilla abierta.
- Los filtros de gran diámetro deberán tener canales colectores secundarios con orificios o chimeneas de ventilación situados cerca dela periferia del filtro.
- La zona abierta de las ranuras, en la parte superior de los bloques de los drenes inferiores, no será inferior al 15% del área del filtro.
- Por cada 25m2 del área del filtro deberá proporcionarse un área total de 0.1m2 de rejilla abierta en las cámaras y chimeneas de ventilación.
En el caso de filtros extremadamente profundos o sumamente cargados es recomendable la ventilación forzada si se proyecta, instala y hace funcionar adecuadamente. Con el fin de evitar la congelación, en épocas de temperatura muy baja conviene limitar el flujo de aire a través del filtro, la cantidad de aire requerida por un filtro es de 0.03m3/min*m2 de área del filtro.
Los filtros se diseñan de tal forma que todo el medio filtrante pueda inundarse con agua residual y, a continuación, desaguarse sin provocar rebosamiento. La inundación es un método eficaz de lavar el filtro, corregir el estancamiento y controlar la acumulación de las larvas de moscas en el filtro.
Su función es producir un efluente clarificado, todo le fango existente en los tanques de sedimentación de los filtro percoladores es extraído y enviado a las instalaciones de tratamientos de fangos, en el diseño de estos tanques la carga de superficie se basa en le caudal de planta más el de recirculación menos el flujo de sólidos hacia el fondo del tanque, el que con frecuencia es ignorado, la carga superficial a caudal punta no debe exceder los 48m3/día*m2.
2.1 PROCESO DE FANGOS ACTIVADOS
2.1.1 DESARROLLO Y DESCRIPCIÓN
Este proceso fue desarrollado en Inglaterra en 1914 por Ardra y Lockett y su nombre proviene de la producción de una masa activada de microorganismos capaz de estabilizar un residuo por vía aerobia. Existen diversas versiones del proceso original, en nuestro caso nos decantamos por el de "AEREACION PROLONGADA CON RECIRCULACION DE LODOS", proceso que tiene una gran aceptación en el tratamiento de aguas residuales en pequeñas comunidades principalmente por su gran efectividad entre el 75 y el 95%, poca producción de lodo y sencillez en su funcionamiento.
2.1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
Desde el punto de vista de funcionamiento, el tratamiento biológico de aguas residuales mediante el proceso de fangos activados, se realiza a través de un tanque o reactor biológico, donde se mantiene un cultivo bacteriano aerobio en suspensión y se realiza la oxidación de la materia orgánica. El contenido del reactor se conoce con el nombre de "liquido mezcla".
El ambiente aerobio en el reactor se consigue mediante el uso de difusores, que también sirve para mantener el líquido mezcla en estado de mezcla completa.
Al cabo de un periodo determinado de tiempo, la mezcla de las nuevas células con las viejas se conduce hasta un tanque de sedimentación para su separación del agua residual tratada.
Una parte de las células sedimentadas se recircula para mantener en el reactor la concentración de células deseada, mientras que la otra parte se purga del sistema (fango en exceso).
En el proceso de fangos activados, las bacterias son los microorganismos más importantes, ya que son los causantes de la descomposición de la materia orgánica del afluente. En el reactor, o tanque biológico, las bacterias aerobias o facultativas utilizan parte de la materia orgánica del agua residual con el fin de obtener energía para la síntesis del resto de la materia orgánica en forma de células nuevas.
El de aireación prolongada es una variante del proceso de flujo en pistón con recirculación, donde todas las partículas que entran en el reactor biológico permanecen en el interior del mismo durante idéntico periodo de tiempo.
El agua procedente del tratamiento primario: Arqueta de debaste, cámara de grasas, pasa al tanque de aireación donde es mezclada con aire disuelto que fluye por los difusores siendo uniforme este suministro de aire disuelto que fluye por los difusores siendo uniforme este suministro de aire a lo largo de toda la longitud del tanque. Durante el periodo de aireación se produce la absorción, floculación y oxidación de la materia orgánica. Los sólidos del fango activado se separan en un decantador secundario. Este proceso necesita de una carga orgánica reducida y un largo periodo de aireación
2.1.3 CARACTERÍSTICAS DEL FUNCIONAMIENTO DEL PROCESO DE FANGOS ACTIVADOS
Modelo de flujo:
Flujo de pistón:
Sistema de aireación :
Soplante y distribución por difusores
Eficacia eliminación DBO5
75 al95%
Proceso utilizado en pequeñas comunidades, son plantas prefabricadas de fácil instalación y mantenimiento.
En este proceso además de los parámetros necesitados para el dimensionamiento de la fosa séptica es necesario conocer:
- Carga diaria de DBO5 ó materia orgánica que entra en el tanque biológico.
- Carga diaria de SST.
- Tiempo de retención celular q c, d = 20-30
- Carga másica aplicada relación Kg DBO5/Kg SSVLM. d = 0.05 – 1.5
- Carga volumétrica Kg DBO5/m3 d = 0.16-0.40
- SSLM mg/l = 3000-6000
- Tiempo de retención hidráulica horas = 18-36
- Coeficiente de recirculación del decantador el tanque biológico = 1-1.5
- Carga de superficie = 1.0-1.33 m3/m2.h
- Oxígeno necesario KgO2/KgDBO5 = 2 a 2.5Kg
- Transferencia de oxígeno de los difusores (según modelo y fabricante)
- El agua del efluente procedente de un tratamiento biológico por fangos activados puede ser vertido a cauces, canales o embalses al estar dentro de los parámetros exigidos por la Ley.
Atendiendo a los distintos factores que caracterizan los lodos, se pueden clasificar de la siguiente forma:
- CLASES DE LODOS
- Lodos líquidos.- cuyo contenido en agua es superior al 80%.
- Lodos plásticos o paleables.- su contenido en agua es inferior al 80%, por lo que pueden ser manejados mediante pala y transportados en camiones de caja abierta.
- Lodos sólidos.- cuyo contenido en agua es inferior al 60%.
- Lodos orgánicos
- Lodos inorgánicos
- Lodos tóxicos y peligrosos
- Arenas y detritos.
- Lodos primarios.
- Lodos secundarios.
- En sedimentación libre
1. Frescos.
2. Espesados
3. Diferidos-humedos
- Por precipitación química
4. Frescos.
5. Digeridos húmedos.
- Por filtración
6. Frescos.
7. Espesados sedimentados
8. Digeridos húmedos
- Lodos activados
9. Frescos
10. Espesados
- Digeridos húmedos
- Lodos incinerables.
- Lodos agrícolas.
- Lodos para vertido controlado.
- Lodos para depósito de seguridad.
Lodo es el residuo del tratamiento de las aguas, que se deposita en el fondo de un decantador, caracterizándose por su alto contenido en agua, siendo variable su contenido en microorganismos según sea su procedencia urbana o industrial.
Son lodos activos aquello en periodo de floculación o floculados, con una gran flora bacteriana y otros microorganismos capaces de mineralizar la materia orgánica. Se producen por aireación prolongada de las aguas negras o de gran contenido en microorganismos.
¿DE QUE FACTORES DEPENDE LA CANTIDAD Y CALIDAD DE LOS LODOS PRODUCIDOS EN UNA PLANTA DE TRATAMIENTO?
La cantidad y calidad de los lodos generados por una Planta de Tratamiento dependen, fundamentalmente, de:
- De las características del agua residual tratada.
- Del proceso de tratamiento empleado.
Los componentes más importantes de los lodos mixtos, atendiendo a su composición son los siguientes:
- Materia organica total: 38,7 %
- Compuestos nitrogenados totales: 24,2%
- P2O5: 2,6%
- K2O: 0,4%
- Pb: 814 ppm
- Mn:393 ppm
- Cu: 348 ppm
- Zn Cr: 1925 ppm
- LOS METODOS MAS FRECUENTES EN EL TRATAMIENTO DE LODOS
Ciñéndonos a lo que se refiere exclusivamente al tratamiento de los lodos, es decir los residuos del tratamiento de las aguas residuales, los procesos más usuales aplicados para su disminución y eliminación, son los siguientes:
Antes de proceder a la eliminación o estabilización de los lodos es conveniente, cuando no necesario, proceder a su espesado, del que resultan las siguientes ventajas:
- Reducción del volumen, con el consiguiente ahorro en medios técnicos.
- Homogeneización de los lodos procedentes de varios decantadores.
- Digestión aerobia.- Por digestión o estabilización de los fangos de entiende la eliminación en presencia del aire de la parte fermentable de los lodos.
- Digestión anaerobia.- Es un proceso que tiene lugar en ausencia de aire, el oxigeno necesario se obtiene de la sustancia tratada, por el cual se los carbohidratos, proteínas y los aminoácidos y grasas se descomponen en metano y CO2.
Consiste en la eliminación del mayor porcentaje de agua de los lodos tratados, mediante alguno de los siguientes medios:
- Eras de secado
- Lagunas de fangos
- Filtración al vacío
- Centrifugación
- Filtro banda
- Filtro prensa
- Secado, a su vez directo o indirecto
(5) "Una laguna aireada es un estanque en el que se trata agua residual que atraviesa de forma continua. El oxígeno es generalmente suministrado por aireadores superficiales o unidades de aireación por difusión. La acción de los aireadores y la de las burbujas de aire que ascienden desde el difusor mantiene en suspensión el contenido del estanque. Dependiendo del grado de mezclado, las lagunas suelen clasificarse en aerobias o aerobias – anaerobias."
El contenido de una laguna aerobia está totalmente mezclado y no sedimentan ni los sólidos biológicos producidos a partir del agua residual ni los sólidos entrantes. Siendo la función esencial de estas lagunas la conversión de los residuos. Según el tiempo de detención, el efluente contendrá de un tercio a un medio del valor de la DBO entrante en forma de tejido celular, sin embargo, los sólidos deben eliminarse por sedimentación antes de que el efluente pueda descargarse. Se observa también que si los sólidos son retornados a la laguna, no existe diferencia entre este proceso y uno modificado de fangos activados, dicho retorno de sólidos suele utilizarse para mejorar el rendimiento durante los meses invernales.
En las lagunas aerobias – anaerobias, el contenido del estanque no se encuentra totalmente mezclado, y gran parte de los sólidos biológicos producidos y de los sólidos entrantes se sedimentan. Cuando la cantidad de sólidos comienza a crecer, parte de ellos sufrirán una descomposición anaerobia. El efluente de estas lagunas estará altamente estabilizado.
3.2 DISEÑO SOBRE EL DISEÑO DEL PROCESO DE LAS LAGUNAS AEROBIAS
Dentro de los factores a considerar para el diseños del proceso se tienen:
Se puede tomar como base para el diseño el tiempo medio de retención celular. Un enfoque básico supone la selección de un tiempo medio de retención celular que se asegure:
- Que los microorganismos suspendidos bioflocularán para su fácil eliminación por sedimentación.
- Que se provea un factor de seguridad adecuado respecto a l tiempo medio de retención celular límite que produce la pérdida de sólidos.
Los típicos valores de q c para estas lagunas utilizadas en el tratamiento de aguas residuales domésticas, varía entre 3 –6 días. Una vez seleccionado el valor de q c, la concentración del sustrato soluble del efluente podría ser estimada usando la ecuación:
Ec. 3.2 .1-1
Donde: S = concentración del residuo entrante no degradado biológicamente en el reactor y por lo tanto aparece en el efluente.
Y = coeficiente de producción o crecimiento, en masa de microorganismos / masa de sustrato utilizado.
kd = coeficiente de desaparición de los microorganismos en tiempo-1
Ks = concentración del sustrato para el cual la tasa de utilización del mismo por unidad de peso de microorganismos es la mitad de la tasa máxima, en masa / volumen.
k = tasa máxima de utilización del sustrato por unidad de peso de microorganismos, en tiempo-1.
q c = tiempo de retención de sólidos o tiempo medio de retención celular.
La eficiencia de la eliminación se calcula utilizando la ecuación.
Ec. 3.2.1-2
Donde: E = eficiencia de la estabilización del residuo, expresada porcentaulmente.
S = concentración del residuo entrante no degradado biológicamente en el reactor y por lo tanto que aparece en el efluente.
Cabe recalcar, que este método está algo limitado debido a la falta de datos de las constantes cinéticas y la variación de estas constante con la temperatura.
Otro enfoque alternativo usado es suponer que la eliminación observada de la DBO5, se la total incluyendo los sólidos suspendidos y solubles o solamente los solubles, puede describirse en función de una ecuación de eliminación de primer orden. En base al análisis requerido para un reactor de mezcla completa, la ecuación adecuada para una sola laguna aireada es:
Ec. 3.2.1-3
Donde: S = concentración de DBO5 efluente, en mg/l
So = concentración de DBO5 afluente, en mg/l
k = constante de la tasa de eliminación total del DBO5 en días-1
V = volumen, en m3
Q = caudal, en m3/día
Los valores de k varían de 0.25 a 1.0. Las tasas de eliminación para el DBO5 soluble serán mayores.
La ecuación correspondiente derivada de la cinética de eliminación del sustrato soluble es:
Ec. 3.2.1-4
Donde X = concentración de microorganismos, en masa / volumen
Sus características más importantes en una laguna aireada son la DBO5 y la concentración de sólidos suspendidos, los sólidos del efluente están compuestos de una parte de los sólidos suspendidos entrantes, los sólidos biológicos y a veces pequeñas cantidades de algas.
- CARATERÍSTICAS DEL EFLUENTE
De diversas experimentaciones realizadas en instalaciones domésticas e industriales, se ha verificado que la cantidad de oxígeno requerida está entre 0.7 – 1.4 veces la cantidad de DBO5 eliminado.
- NECESIDADES DE OXÍGENO
- EFECTO DE LA TEMPERATURA
Por ser las condiciones climáticas donde se instalan las plantas de tratamiento de aguas muy diversas, deberá tenerse en cuenta en el diseño la influencia de la temperatura en el sistema, siendo los más importantes:
- Reducción de la eficiencia de tratamiento y actividad biológica.
- Formación de hielo.
Si se considera la temperatura del agua residual afluente, la temperatura del aire, el área de la superficie de la laguna, y el caudal del agua residual, permitirá estimar la temperatura resultante de la laguna aireada, utilizando para esto la siguiente ecuación:
Ec. 3.2.4-1
Donde: Ti = temperatura del agua residual afluente en °C
Tw = temperatura del agua en la laguna en °C
T = temperatura del aire ambiente en °C
f = factor de proporcionalidad
A = área de la superficie de la laguna, en m2
Q = caudal de agua residual, en m3/día
El factor de proporcionalidad incorpora los coeficientes apropiados de intercambio de calor e incluye el efecto del aumento del área superficial, debido la aireación, viento y humedad, con el objeto de calcular la temperatura de la laguna, se tiene la siguiente ecuación:
Ec. 3.2.4-2
Si se dispusiese de datos climatológicos, la temperatura media de la laguna, podría ser determinada mediante un análisis del balance térmico suponiendo que la laguna esté totalmente mezclada. La formación de hielo puede ser un problema, pero sus efectos pueden reducirse aumentando la profundidad de la laguna y alterando el método de funcionamiento, sin embargo, al aumentar la profundidad de la laguna se hace difícil el mantenimiento de un régimen de flujo totalmente mezclado, si se aumenta la profundidad en más de 3.6m será preciso usar aireadores con tubos de aspiración.
Las lagunas en las que se da la estabilización de aguas residuales mediante una combinaciones de bacterias facultativas, aerobias y anaerobias, se conocen como lagunas o estanques de estabilización aerobiosanaerobios. Tales tanques tienen una capa aerobia superior y otra anaerobia inferior, ya en la práctica el oxígeno se mantiene en la capa superior debido a la presencia e algas o gracias al uso de aireadores de superficie, al existir este tipo de aireadores la presencia de las algas se vuelve innecesaria. La comunidad biológica en la capa superior es muy similar a la de una laguna aerobia, en tanto que los microorganismos de la capa inferior del estanque son bacterias facultativas y anaerobias.
Para el tratamiento secundario mediante lodos activados con aireación extendida, se seleccionó un sistema de tratamiento en base a zanja de oxidación, tipo "carrousel". Esta zanja tiene una zona aeróbica donde se degrada la materia orgánica, para lo cual cuenta con dos aireadores superficiales de 60 HP cada uno; y una zona anóxica para la eliminación del nitrógeno, que posee un mezclador de 15 HP para evitar la sedimentación.
El proceso que tiene lugar en una zanja de oxidación es un proceso de oxidación biológica conocido como "lodos activados" y que en forma elemental puede definirse como la mezcla de aguas servidas (substrato-alimento) con una masa heterogénea de microorganismos (lodos activados) en condiciones aeróbicas, que son capaces de metabolizar y destruir los principales contaminantes de las aguas servidas.
El proceso de lodos activados es un método de tratamiento de las aguas servidas mediante aireación y agitación del líquido residual afluente mezclado con el lodo activado (licor mezclado), y la separación posterior del lodo del efluente tratado mediante sedimentación. La mayoría del lodo separado es entonces retomado para re-uso (lodos recirculados o RAS) y el lodo sobrante es descargado como lodo activado en exceso (WAS).
Las zanjas de oxidación corresponden a un sistema particular de lodos activados, el que se caracteriza por considerar un proceso de aireación extendida. Por aireación extendida se entiende la digestión aeróbica de los lodos en el propio reactor de lodos activados (RLA) por sobre oxigenación. Un esquema típico consiste en un canal de forma anular de 4.0 m de profundidad aproximadamente, con equipos de aireación para incorporar oxígeno y promover la circulación de las aguas, y para impartir suficiente velocidad horizontal al líquido de modo de evitar la decantación de los sólidos.
La característica más importante de las zanjas es su capacidad para producir efluentes de alta calidad de una manera simple y confiable produciendo una cantidad mínima de lodo "estable". La otra característica más importante de las zanjas es su capacidad para nitrificar y desnitrificar en el tanque.
Por otra parte, la nitrificación de aguas servidas domésticas, donde se tienen concentraciones relativamente bajas de nitrógeno de 20 – 40 mg/l, puede lograrse mediante la operación del proceso de lodos activados con una edad del lodo lo suficientemente grande como para retener una población adecuada de bacterias nitrificantes. La edad mínima del lodo depende de la temperatura, pero como una regla general, una planta operada con una edad del lodo de 10 días permitirá la nitrificación en todas las estaciones del año en un clima relativamente cálidos.
Naturalmente, deben cumplirse todos los otros criterios para la nitrificación, como la concentración mínima de oxígeno disuelto de 1.5 a 2 mg/l. Por lo tanto, no es inusual que zanjas de oxidación con edades del lodo de 20 a 30 días, puedan mantener un efluente bien nitrificado aún con bajas temperaturas.
Los beneficios de la nitrificación son el ahorro de oxígeno y por lo tanto, de energía; la eliminación casi completa de los problemas de elevación de los lodos en el tanque de sedimentación final, y el menor nivel de nutrientes descargados a los cursos receptores.
Para el rango del factor de carga seleccionado la edad del lodo será suficiente para permitir la nitrificación. También es posible dimensionar el sistema de aireación para limitar la nitrificación pero esto no es aconsejable ya que habrán períodos en que podría ocurrir una nitrificación parcial.
Es mejor tener capacidad instalada suficientes de aireación y tener la posibilidad de nitrificar o no. Mejor aún es usar un sistema de control del oxígeno disuelto para permitir la nitrificación en forma simultánea con la desnitrificación. Esto tiene dos beneficios principales. En primer lugar, la desnitrificación en la zanja de oxidación evitará la desnitrificación en el tanque de sedimentación con todos los problemas asociados con la elevación del lodo. En segundo lugar, bajo las operaciones de nitrificación-desnitrificación, alrededor de 5/8 del oxígeno usado para nitrificación puede ser recuperado para la reducción de la demanda de oxígeno carbonáceo.
La zanja de oxidación de estas características tiene 4.000m3 de capacidad.
- ZANJAS DE OXIDACIÓN
- DESINFECCION
La desinfección consiste en la destrucción selectiva de los organismos que causan enfermedades . No todos los organismos se destruyen durante el proceso , punto en el que radica la principal diferencia entre la desinfección y la esterilización , proceso que conduce a la destrucción de la totalidad de los organismos . En el campo de las aguas residuales , las tres categorías de organismos entéricos de origen humano de mayores consecuencias en la producción de enfermedades son las bacterias , los virus y los quistes amebianos .Las enfermedades bacterianas típicas transmitidas por el agua son : el tifus,el cólera , el paratifus y la disentería bacilar , mientras que las enfermedades causadas por los virus incluyen , entre otras , la poliomeletis y la hepatitis infecciosa.
Los métodos más empleados para llevar a cabo la desinfección son : (1)agentes químicos ; (2) agentes físicos ; (3) medios mecánicos y (4 ) radiación .
- AGENTES FISICOS
Los desinfectantes físicos que pueden emplear son la luz y el calor. El agua caliente a la temperatura de ebullición, por ejemplo, destruye las principales bacterias causantes de enfermedades y no formadoras de esporas. El calor se suele emplear con frecuencia en las industrias lácticas y de bebidas pero su aplicación al agua residual no es factible debido al alto costo que supondría. Sin embargo, la pasteurización de fango es una práctica habitual en toda Europa. La luz solar también es un buen desinfectante especialmente la radiación ultravioleta. En la esterilización de pequeñas cantidades de agua, el empleo de lámparas especiales ha resultado exitoso. La eficacia de este proceso depende de la penetración de los rayos en el agua. La geometría de contacto entre la fuente emisora de luz ultravioleta y el agua es de gran importancia debido a que la materia en suspensión, las moléculas orgánicas disueltas y la propia agua, además de los microorganismos, absorberán la radiación. Por lo tanto, la aplicación de la radiación ultravioleta como mecanismo de desinfección no resulta sencilla en sistemas acuosos, especialmente por la presencia de materia particulada.
Se hace pasando una lámina de agua delgada bajo una fuente de rayos ultravioleta. La penetración de los rayos, así como la eficiencia de la desinfección depende de la turbiedad del líquido. Se usa principalmente en piscinas. No deja efecto residual, ni se puede determinar en el agua la cantidad aplicada en forma fácil. No es aconsejable para acueductos.
Es principalmente un sistema de desinfección doméstico no aplicable a plantas de purificación.
Quince o veinte minutos a temperatura de ebullición son suficientes para destruir cualquier microorganismo debido a la expulsión de los gases por el incremento de temperatura. Órdenes de ebullición del agua deben emitirse cada vez que se considere que existe un peligro para la salud.
- DESINFECCIÓN QUÍMICA
Los agentes químicos más utilizados para la desinfección incluyen:
- El cloro y sus componentes
- El bromo
- El yodo
- El ozono
- El fenol y los compuestos fenólicos
- Los alcoholes
- Los metales pesados y compuestos afines
- Los colorantes
- Los jabones
- Los compuestos amoniacales cuaternarios
- El agua oxigenada
- Ácidos y álcalis diversos
Los desinfectantes más comunes son los productos químicos oxidantes, de los cuales el cloro es el más universalmente empleado, aunque también se ha utilizado, para la desinfección del agua residual, el bromo y el yodo. El ozono es un desinfectante muy eficaz cuyo uso va en aumento, a pesar de que no deja una concentración residual que permita valorar su presencia después del tratamiento. El agua muy ácida o muy alcalina también se ha empleado para la destrucción de bacterias patógenas, ya que el agua con pH inferior a 3 o superior a 11 es relativamente tóxica para la mayoría de las bacterias.
Según el tipo de agente químico empleado, y dentro de ciertos límites, se ha podido comprobar que la efectividad de la desinfección está relacionada con la concentración. El efecto de la concentración se ha formulado empíricamente con la siguiente expresión:
Ec. 5.2.1-1donde: C = concentración del desinfectante
n = constante
tp = tiempo necesario para alcanzar un porcentaje de mortalidad constante.
La constante n se puede determinar representando la concentración frente al tiempo necesario para alcanzar un porcentaje dado de mortalidad en un papel doblemente logarítmico. La pendiente de la recta corresponde al valor de
. En general, si n es mayor a 1, el tiempo de contacto es más importante que al dosis de desinfectante, mientras que si n es cercano a 1 ambos parámetros tienen importancias comparables.- TIPO Y CONCENTRACIÓN DEL AGENTE QUÍMICO
Como se dijo anteriormente, de todos los desinfectantes utilizados, el cloro es quizá el más universalmente empleado.
Los compuestos del cloro más comúnmente empleados en las plantas de tratamiento de aguas residuales son el cloro gas (Cl2), el hipoclorito sódico (NaOCl), el hipoclorito de calcio [Ca(OCl)2], y el dióxido de cloro (ClO2). Los hipocloritos sódico y cálcico se suelen emplear en las plantas pequeñas , especialmente en las prefabricadas, en las que la simplicidad y seguridad son criterios de mayor peso que el costo. El hipoclorito de sodio se emplea en las plantas de gran tamaño, principalmente por cuestiones de seguridad relacionadas con las condiciones locales. El dióxido de cloro también se emplean en las instalaciones de tratamiento, debido a que tiene algunas propiedades poco frecuentes (no reacciona con el amoníaco), pero a continuación se analizará el empleo del cloro gas porque es la forma más extensamente adoptada.
REACCIONES EN MEDIO ACUOSO
Cuando se añade cloro al agua en forma de Cl2, se producen dos reacciones: la hidrólisis y la de ionización.
La hidrólisis de puede definir de la siguiente forma:
La constante de estabilidad para esta reacción vale:
Ec. 5.2.2-1La ionización se puede describir mediante la siguiente expresión:
La constante de la reacción de ionización vale:
Ec. 5.2.2-2La cantidad de HOCl y OCl- que se halla presente en el agua se denomina cloro libre disponible.
REACCIONES CON EL AMONÍACO
Como se sabe el agua residual contiene nitrógeno en forma de amoníaco y diversas formas de materia orgánica combinada. Dado que el ácido hipocloroso es un agente oxidante de gran actividad, reaccionará rápidamente con el amoníaco para formar tres tipos de cloraminas, de acuerdo con las siguientes reacciones:
Estas reacciones son altamente dependientes del pH, de la temperatura, del tiempo de contacto y de la reacción inicial entre el cloro y el amoníaco. Las dos especies predominantes, en la mayoría de casos son la monocloramina y la dicloroamina. El cloro presente en estos compuestos recibe el nombre de cloro combinado disponible. Estas cloroaminas también sirven como desinfectante, a pesar de que tienen una velocidad de reacción sumamente lenta.
EFICACIA GERMICIDA DEL CLORO
Cuando se utiliza cloro para la desinfección del agua residual, los principales parámetros a medir, además de los parámetros ambientales tales como pH o la temperatura, son el número de organismos y el cloro residual remanente después de un período de tiempo determinado. El grupo de los organismos coliformes se puede determinar empleando el procedimiento del número más probable o mediante el método de recuento en placas.
El cloro residual (libre y combinado), se debe medir empleando el método amperométrico, cuya mayor fiabilidad respecto a los demás métodos existentes en la actualidad ha sido probada.
Cuando todos los parámetros físicos que controlan el proceso de cloración se mantienen constantes, la eficacia germicida de la desinfección medida a partir de la supervivencia bacteriana, depende principalmente del cloro bactericida residual presente, R, y del tiempo de contacto, t. Se ha comprobado que aumentando el valor de cualquiera de estas variables R o T, y disminuyendo simultáneamente el valor de la otra, se puede alcanzar aproximadamente el mismo grado de desinfección. Por lo tanto se pude decir que la desinfección se puede expresar en función del valor del producto (R x T).
- DESINFECCIÓN CON CLORO
La decloración es la práctica que consiste en la eliminación de la totalidad del cloro combinado residual presente en el agua después de la cloración, para reducir los efectos tóxicos de los efluentes descargados a los cursos de agua receptores o destinados a la reutilización. A fin de minimizar los efectos de esta toxicidad potencial del cloro residual sobre el medio ambiente, se ha considerado necesario declorar el agua residual previamente clorada.
ANÁLISIS DE LA DECLORACIÓN
El producto químico que más se emplea para llevar a cabo la decloración es el dióxido de azufre, así como también el carbón activa.
DIÓXIDO DE AZUFRE
El gas dióxido de azufre elimina, sucesivamente el cloro libre, la monocloroamina, dicloramina, el tricloruro de nitrógeno, y los compuestos policlorados. Cuando se añade dióxido de azufre al agua residual, tienen lugar las siguientes reacciones:
Reacciones con cloraminas:
Dado que las reacciones del dióxido de azufre con el cloro y las cloraminas son casi instantáneas, el tiempo de contacto no suele ser un factor esencial. Por esta razón no se emplea cámaras de contacto, aunque es absolutamente imprescindible un mezclado rápido y eficaz en el punto de aplicación. La relación entre el cloro libre y el cloro total combinado residual antes de la decloración es el factor determinante de si el proceso de decloración se completará o si se conseguirá una decoloración parcial. Una relación menor del 85 por 100 indica, normalmente, que existe una cantidad sustancial de nitrógeno orgánico que interfiere el proceso del cloro residual libre.
CARBÓN ACTIVADO
La decoloración mediante adsorción sobre carbón activado proporciona una completa tanto del cloro residual libre como del combinado. Cuando se emplea carbón activado en el proceso de decloración, las reacciones que tienen lugar son las siguientes:
REACCIONES CON LAS CLORAMINAS
El carbón activado granular se utiliza en filtros de gravedad o a presión. Si el carbón se va a emplear, exclusivamente, para la decloración, este proceso debe ir precedido de otro a base de carbón activado para la eliminación de otros constituyentes susceptibles de ser eliminados. Es de esperar que la principal aplicación del carbón activado en la decloración se dará en situaciones en las que también sean necesarios altos niveles de eliminación de materia orgánica.
- DECLORACIÓN
El dióxido de cloro es otra sustancia bactericida cuyo poder de desinfección es igual o superior al del cloro, y que se ha comprobado que resulta más efectivo que el cloro en la inhibición e inactivación de virus.
GENERACIÓN DEL DIÓXIDO DE CLORO
La generación del dióxido de cloro debe llevarse a cabo in situ debido a que se trata de un gas inestable y explosivo. En el proceso de generación del dióxido de cloro es necesario hacer reaccionar el clorito de sodio NaClO2 con cloro para producir dióxido de cloro gas, de acuerdo con la siguiente reacción:
El agente desinfectante que se presenta en un sistema que contiene dióxido de cloro es el dióxido de cloro libre disuelto. La química del dióxido de cloro en medio acuoso no es bien conocida en la actualidad. El dióxido de cloro tiene un potencial de oxidación extremadamente alto, lo cual explica su potencial germicida. Debido a este alto potencial de oxidación, es posible que los mecanismos bactericidas que provoca tengan que ver con la inactivación de los sistemas de enzimas cítricos, o con la interrupción y destrucción del proceso de síntesis de proteínas.
La utilización del dióxido de cloro puede dar lugar a la formación de algunos productos finales potencialmente tóxicos como el clorito y el clorato. El dióxido de cloro residual y los productos formados, debido a su alta velocidad no son amenaza directa para la vida acuática, como lo es el cloro residual. Una de las ventajas del dióxido de cloro es que no reacciona con amoníaco para dar paso a la formación de cloraminas, que son muy tóxicas y tampoco forman compuestos orgánicos halogenados como el cloroformo que se tiene indicios de efectos cancerígenos.
No se conoce a seguridad el posible impacto ambiental la utilización del dióxido de cloro en la desinfección de aguas residuales. El dióxido de cloro no reacciona ni se disocia con el agua, como ocurre con el cloro.
- DESINFECCIÓN CON DIÓXIDO DE CLORO
El bromo, al igual que los otros halógenos tiene propiedades desinfectantes, reacciona con el amoníaco para formar brominas y presenta un fenómeno de punto de quiebre a una relación teórica Br:N de 17:1.
Al hidrolizarse en el agua forma ácido hipobromoso:
Si bien la eficacia del bromo es comparable a la del cloro y el yodo en la destrucción de microorganismos, su costo es más alto que el de dichos compuestos y su manejo (en especial el del bromo líquido) crea problemas. Es por eso que se ha limitado su uso a la desinfección de piscinas pues produce menor irritación de los ojos que el cloro.
- DESINFECCIÓN CON BROMO
Los iones de plata son un desinfectante utilizado en algunos países de Europa, especialmente en plantas de purificación para usos industriales. El sistema conocido como Katadyn si bien es más caro que la cloración, deja efectos residuales. Algunas veces se le utiliza en filtros domésticos de porcelana porosa con relativo éxito.
- DESINFECCIÓN CON PLATA IONIZADA
En los últimos años se ha venido hablando del yodo como posible alternativa para el cloro. El yodo el halógeno de mayor peso atómico y que por su bajo poder de oxidación resulta el más estable. Sus residuales por eso se conservan por mucho más tiempo que los de cloro. El yodo al mezclarse con agua se disocia formando ácido hipoyodoso HIO. Así:
El valor de K depende del pH y la concentración.
El yodo no forma yodaminas con el amoníaco, no reacciona con los fenoles como el cloro, el yodo produce un sabor medicinal en el agua en concentraciones mayores de 1
y estudios realizados se ha demostrado que concentraciones menores a 0,5 son aceptables para la mayoría de los consumidores, una dosis de 0,5 produce la muerte del 99,99% de E. Coli en un minuto, de virus poliomielítico tipo I., en 10 minutos y de quistes de amibas en 100 minutos, lo cual se compara ventajosamente con el cloro, dado que el yodo resulta igualmente eficiente para destruir coliformes, más efectivo para matar amibas y un poco menos para inactivar virus.La mayor y gran dificultad de su uso está en el precio, pues es varias veces más costosa que el cloro y que se desconoce los efectos fisiológicos que puede producir su ingestión continuada, en especial el funcionamiento de la tiroides.
- DESINFECCIÓN CON YODO
- DESINFECCIÓN CON OZONO
El ozono es en la actualidad, tanto por su costo como por su eficacia como desinfectante el más serio competidos del cloro.
El ozono es un gas de olor característico que se puede sentir después de las tempestades. El equipo necesario para producirlo es bastante costoso y de difícil mantenimiento. Se ha usado preferentemente en plantas de tratamiento de aguas potables en Europa (Niza, París, Leningrado) y en desinfección de líquidos cloacales en los Estados Unidos, por cuanto no deja efecto residual y por consiguiente no interfiere con el ecosistema de los ríos y embalses donde dichos líquidos cloacales con descargados.
El ozono se produce haciendo pasar aire seco entre los electrodos de un generador. Entre dichos electrodos hay un material aislante que transporta la electricidad por inducción tal como vidrio.
El ozono se desintegra rápidamente en el agua de forma que los residuales solo permanecen por corto tiempo. La velocidad con que esto ocurre se puede calcular con la siguiente ecuación:
Ec. 5.2.8-1
En donde, Co = concentración de ozono aplicado
C = concentración después del tiempo t
t = tiempo
to = tiempo inicial
= coeficiente de destrucción, el cual varía entre 0,1 y 0,3.
La dosis de ozono necesaria para desinfectar el agua cambian según la calidad de estás, así:
- Aguas subterráneas de buena calidad con baja turbiedad y contenido mineral 0,25 a 0,5 mg/l.
- Aguas superficiales de buena calidad bacteriológica y el ozono aplicado después de la filtración 2 a 4 mg/l.
- Aguas superficiales contaminadas y con el ozono aplicado después de la filtración.
- 2,5 a 5 mg/l.
Debido a la rapidez con que el ozono mata a los microorganismos los pequeños tiempos de contacto no crean mayor problema.
Por su gran poder de oxidación, el ozono puede ser usado no solo para desinfección, sino para otros procesos tales como oxidación de hierro y manganeso, decoloración y remoción de sabor y olor.
Su principal desventaja en plantas de tratamiento es la de cantidades tan pequeñas como 0,05 mg/l de manganeso y 0,1 mg/l causan dificultades pues producen precipitación y flotación de las partículas minerales oxidadas.
6.1 IMPACTOS SOBRE LOS COMPONENTES DE LA LÍNEA DE BASE
Los impactos sobre los componentes de la Línea de Base en los sistemas de tratamiento de aguas residuales se caracterizarán de manera global, debiendo destacar que ésta se construye en función de cada elemento del entorno afectado, el que tendrá sus características específicas en función de cada caso particular.
6.2 IDENTIFICACIÓN DE POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
En general, los impactos al medio ambiente generados por cualquiera de las alternativas propuestas resultan ser similares, y obedecen al siguiente detalle.
Los principales impactos debido a la construcción de las plantas, afectan principalmente al área de influencia directa del proyecto y son similares a los provocados por cualquier tipo de construcción:
- Generación de ruido, producto del trabajo de excavación con maquinaria pesada, carguío y transporte del material de desecho, etc.
- Generación de polvo en suspensión, producto de los mismos aspectos señalados en el punto anterior (la maquinaria y los camiones generan y trasladan grandes cantidades de material de excavación, que en algunos casos es utilizado como material de relleno y en otros se transporta como excedentes al lugar de botadero).
- Eventual obstaculización del tránsito debido tanto a la circulación de camiones que transportan material de desecho, maquinarias y equipos, así como el ingreso del personal que trabaja en el sector.
- Alteración del medio físico natural.
- Paisaje y estética.
Los potenciales impactos que pudieran afectar el área de influencia directa del proyecto (el área de influencia indirecta no presentaría impactos negativos al medio ambiente con el proyecto en operación), son los siguientes:
- Cuerpo receptor
- Calidad de las aguas
- Usos
- Calidad del aire
- Creación de problemas sanitarios
- Olores
- Aerosoles
- Moscas y vectores
- Generación de subproductos y residuos
- Ruidos
- Aspectos Sociales
Se debe destacar que los potenciales impactos arriba detallados generan consecuencias en la población circundante en la medida que la planta no sea bien operada.
- Los principales impactos debido al abandono de las instalaciones, afectan principalmente al área de influencia directa del proyecto:
- Generación de ruido, producto de la demolición y transporte del material de desecho, escombros, etc.
- Generación de polvo en suspensión, debido a la demolición y traslado de grandes cantidades de excedentes al lugar de botadero.
- Eventual obstaculización del tránsito debido a la circulación de camiones que transportan material de desecho.
- Alteración del paisaje debido a demolición y alternativas de uso del suelo.
6.2.4 IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES ESPECÍFICOS EN FUNCIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE TRATAMIENTO
En el presente punto, se presentarán los impactos ambientales específicos en función de los tipos de tecnología establecida normalmente empleados en el tratamiento de las aguas residuales.
Considerando que las variantes de los tipos de tratamiento descritas presentan en general similares impactos, se analizan a continuación las matrices de los tratamientos biológicos de mayor aplicabilidad, considerando las variables y los efectos más significativos en el entorno tanto durante la construcción como la operación de los mismos.
En lo que dice relación con Impacto Ambiental Positivo o Negativo, se debe destacar la alta incidencia de una adecuada operación del sistema de tratamiento. Muchos problemas ambientales negativos son generados por una mala operación, como por ejemplo, la generación de olores depende de una adecuada mantención de la cámara de rejas, etc.
6.3.1 SISTEMA NO CONVENCIONALES POR LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN
- Impacto Ambiental Negativo
- Las faenas necesarias durante la construcción de las obras proyectadas tales como movimientos de tierras y acopio de materiales, producirán una alteración en la actividad diaria de las zonas circundantes a la del emplazamiento de éstas.
- Destrucción de algunas especies vegetales, producto de las excavaciones.
- Eventuales olores y proliferación de mosquitos.
- Impacto Ambiental Positivo
- Fuente de trabajo para la población local durante la construcción.
- La incorporación de un sistema de tratamiento de aguas residuales representa claramente el efecto más significativo de la acción del Proyecto, por cuanto suprime una eventual fuente de riesgo de contaminación del cuerpo receptor, mejorando las condiciones sanitarias de la población tanto de la localidad, como de aquellas ubicadas aguas abajo que hacen uso de las aguas de este curso de agua.
- Permite obtener una calidad apta para determinados usos.
6.3.2 SISTEMAS DE LAGUNAS AERADAS EN SUS DISTINTAS VERSIONES SEGUIDAS DE DESINFECCIÓN
- Impacto Ambiental Negativo
- Las faenas necesarias durante la construcción de las obras proyectadas, tales como movimientos de tierras y acopio de materiales, producirán una alteración en la actividad diaria de las zonas circundantes a la del emplazamiento de éstas.
- Destrucción de algunas especies vegetales, producto de las excavaciones.
- El uso del cloro como desinfectante en aguas residuales tratadas es ampliamente conocido. Las dosis varían dependiendo de las características del agua, de la calidad bacteriológica esperada en el efluente y de la necesidad de mantener cloro residual en éste. En el caso de las lagunas aeradas, la dosificación requerida no hace dable esperar generación de Cloraminas, Trihalometanos o Clorofenoles, los cuales son considerados compuestos cancerígenos.
- Eventuales olores
- Ruidos
- Impacto Ambiental Positivo
- Generación de Aerosoles
- Idéntico al expuesto en las Lagunas de Estabilización
1.4.3 SISTEMAS CONVENCIONALES POR CULTIVO SUSPENDIDO (LODOS ACTIVADOS EN LA VERSIÓN DE AERACIÓN EXTENDIDA POR ZANJA DE OXIDACIÓN SEGUIDA DE DESINFECCIÓN)
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