Diseño de Tratamiento Primario

Tratamiento primario

En el tratamiento primario se elimina una fracción de los sólidos suspendidos y la materia organiza del agua residual. Esta eliminación suele llevarse a cabo mediante operaciones físicas y/o químicas tales como el tamizado y la sedimentación u otros procesos en los que la DBO5 de las aguas residuales se reduzca por lo menos en un 20% antes del vertido y el total de sólidos en suspensión se reduzca por lo menos en un 50%.El efluente del tratamiento primario suele contener una cantidad considerable de materia orgánica y una DBO alta.

Objetivo

• Disminuir las dimensiones de los tratamientos secundarios localizados a continuación de las operaciones primarias.

• Disminuir el costo del tratamiento de las aguas residuales

• Cumplir con la ley o la normatividad ambiental.

Objetivos secundarios

• Menor tamaño del reactor biológico

• Menores requerimientos de oxigeno

• Combinación con digestión anaerobia de lodos

• Este tratamiento usualmente es suficiente para descargar al mar mediante un emisor submarino.

• Es la operación mínima requerida como tratamiento para la descarga a la red de drenajes o alcantarillado municipal.

Tipos de tratamiento primario

Sedimentación primaria

El objetivo de la sedimentación primaria es remover rápidamente los residuos sólidos sedimentables y materia flotante para así, disminuir la concentración de los sólidos suspendidos. La sedimentación primaria se emplea como parte del pretratamiento dentro del procesamiento integral de las aguas residuales. Los sedimentadores primarios diseñados y operados pacientemente, remueven entre el 50% y 70% de los sólidos suspendidos y entre el 25% y 40% de DBO5. En las grandes plantas de tratamiento (0.75 Mgal/d o más), la remoción de SST se realiza en tanques de sedimentación circulares o rectangulares con limpieza mecánica y diseño estandarizado, excepto en aquellas plantas que cuentan con tanque imhoff. Cabe anotar que los sedimentadores primarios se omiten con frecuencia dentro del diseño de plantas de tratamiento pequeñas. La elección del tipo de sedimentador con una aplicación dada, depende del tamaño de las instalaciones, de las normas emitidas por autoridades locales de control, de las condiciones locales del sitio y de la experiencia del ingeniero a cargo. La etapa de sedimentación debe contar por lo menos con dos unidades de manera que si un sedimentador se encuentra en trabajo de reparación y mantenimiento, es posible garantizar la continuidad en el tratamiento.

Parámetros generales para el diseño de sedimentadores

Los parámetros de diseño de la sedimentación de partículas floculantes son dos:

Carga Superficial: también llamado Velocidad Descensional, es el caudal de fluido dividido por la superficie del depósito de sedimentación. Éste será el único parámetro de la sedimentación de partículas discretas.

Tiempo de Retención: Volumen del depósito dividido por el caudal. A veces, en vez de este parámetro se toma la altura del depósito al ser ambos interdependientes.

Además de estos parámetros existen ciertas características del A.R. que afectan al rendimiento del proceso. Así, en la decantación primaria los factores básicos son la concentración de SS y las características floculantes de los mismos. Así, por ejemplo el rendimiento de reducción aumentará al aumentar la concentración de SS.

Paramentos de diseño de tanques rectangulares y circulares

Sedimentadores usados en pequeñas plantas de tratamiento: (a) rectangular y (b) circular

Tanques rectangulares

En los sedimentadores horizontales predomina el flujo horizontal (a diferencia del flujo radial que se da en sedimentadores circulares). Los sedimentadores rectangulares cuentan con sistemas de recolección de lodo sedimentado, los cuales pueden ser de barredores con cadenas o de puente móvil.

En los sistemas con barredores, los lodos sedimentados se arrastras hasta los pozos para lodos, mientras que en plantas grandes se arrastran hasta unos canales de fondo transversales, los cuales cuentan con sistemas de recolección (colectores transversales), de barredores de cadena o tornillo que conducen los lodos hasta uno o más pozos dispuestos para la recepción de material sedimentado.