Presentacin de PowerPoint

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DIAGRAMA DE LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO DE FANGO
Ing. Luis Bonilla Abarca
2
DIAGRAMA DE LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO DE FANGO
OBJETIVO
Describir las operaciones y procesos unitarios
que se utilizan en el tratamiento de fangos, con
las siguientes finalidades
1.- Reducción de volumen 2.- Estabilización 3.-
Textura adecuada
3
TRATAMIENTO Y EVACUACIÓN DE FANGOS
PRINCIPALES ETAPAS

• PRETRATAMIENTO
• ESPESAMIENTO
• ESTABILIZACIÓN
• ACONDICIONAMIENTO
• DESINFECCIÓN

6. DESIDRATACION 7. SECADO 8. REDUCCIÓN
TÉRMICA 9. EVACUACIÓN FINAL
4
PRETRATAMIENTO
5
ESPESAMIENTO
Aumenta el contendio de sólidos por eliminación
de agua
6
ESTABILIZACIÓN
OBJETIVOS

• Reducir presencia de patógenos.
• Eliminar olores desagradables.
• Inhibir, reducir, o eliminar su potencial
• de putrefación.

7
ESTABILIZACIÓN
8
ACONDICIONAMIENTO
Objetivo Mejora la característica de la
desidratación de los fangos
9
DESINFECCIÓN
ObjetivoEliminar patógenos presentes en el fango
líquido y deshidratado.
10
DESHIDRATACIÓN
Objetivo Reduce el contenido de humedad del
fango.
11
SECADO
Objetivo Con aporte de calor auxiliar elimina la
humedad del fango.
12
REDUCCIÓN TÉRMICA
OBJETIVOS

• Conversión total o parcial de sólidos orgánicos a
  productos
• finales oxidados como CO2 y H2O.
• Oxidación y volatilización parcial de sólidos
  orgánicos
• por pirólisis o combustión completa.

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REDUCCIÓN TÉRMICA
14
EVACUACIÓN FINAL
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DIAGRAMA DE LOS PROCESOS DETRATAMIENTO DE FANGO
16
DIAGRAMA DE LOS PROCESOS DETRATAMIENTO DE FANGO
DESHIDRATACION
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CONCLUSION
El conjunto de operaciones y procesos unitarios a
escoger, dependerá de varios factores, siendo
los principales los siguientes

• Composición del fango
• Destino final del fango
• Normas a cumplir
• Disponibilidad financiera

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PROCEDENCIA, CANTIDADES Y CARACTERISTICAS DEL
FANGO
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INTRODUCCIÒN
El fango producido en las operaciones y procesos
de tratamiento de las AR suele ser un líquido o
un líquido semisòlido con un contenido de
sòlidos, variable entre 0.25 y 12 en peso. De
los constituyentes eliminados en el tratamiento
de AR, el fango es el de mayor volumen. Los
problemas derivados del manejo de los fangos son
complejos debido a A.- El fango está formado,
principalmente por las sustancias responsables
del caràcter desagradable de las AR no
tratadas. B.- La fracciòn de fango a evacuar,
generalmente en el tratamiento biològico está
compuesta principalmente por MO, sujeta a
procesos de descomposiciòn. C.- Sòlo una pequeña
parte del fango está compuesta por materia sòlida.
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PROCEDENCIA, CANTIDAD Y CARACTERISTICAS
Para proyectar convenientemente las instalaciones
para el tratamiento y evacuación del fango, es
necesario conocer la procedencia, cantidad y
características de los sólidos y del fango a
tratar.
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PROCEDENCIA 
La procedencia de los sòlidos y fangos
producidos en las plantas de tratamiento varìa en
funciòn del tipo de planta y del modo de
explotaciòn, las principales fuentes son
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• Fuente de sólidos y de fangos en el tratamiento
  de aguas residuales
• Unidad Tipo de sólido o de fango Observaciones
• Criba Sólido grueso Los
  sólidos removidos manual o mecánicamente.
• Desarenadores Arena y espuma
  Se omite la remoción de espuma en desarenadores
• Preaireaciòn Arena y espuma
  Se omite la remoción de espuma en Preaireaciòn.
• Sedimentación Fango y espuma
  primarios La cantidad depende del tipo
  de AR afluente
• primaria
• Trat. Biológico Sólidos
  suspendidos SS son el resultado
  de la síntesis biológica de la MO.
• Sedimentación Fango y espuma
  secundaria Remoción de espuma es
  exigido.
• Secundaria.
• Trat. de fangos Lodo, compost,
  cenizas El lodo obtenido depende
  de su origen y del proceso
  utilizado en su tratamiento

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Caracteristicas
Las características varían en función del origen
de los sólidos y del fango, de la edad del fango,
y del tipo de procesos a que se han
sometido. Fuente de sólidos y de fangos en el
tratamiento de aguas residuales Sólidos o fango
Descripción Residuos del desbaste
Las basuras incluyen todo tipo de MO y MI de
tamaño suficientemente
grande para ser eliminado por rejas. Arena
Sólidos inorgánicos que sedimentan, pueden
contener cantidades significativas de
MO, especialmente aceites y grasas. Espumas /
grasa Material flotante puede incluir
grasas, aceites, jabones, residuos alimenticios,
materiales plásticos, el peso
especifico es alrededor de 0.95 .
24
Sólidos o fango Descripción Fango primario
El fango de los tanques de decantación primaria
es generalmente gris y grasiento y
en la mayoría de los casos produce
un olor extremadamente molesto. Fangos de
Prec.química. Es generalmente de color
oscuro, aunque la superficie puede ser roja si
contiene mucho hierro, el fango con cal
es gris marrón, el olor puede ser
molestoso. Fango activado De apariencia
floculenta y color marrón, si el color es muy
oscuro puede estar próximo a volverse
séptico, si el color es más claro de lo normal
puede estar poco aireado Fango de filtros
percoladores Humus de color parduzco, flocúlenlo
y relativamente inodoro
cuando está fresco, se digiere
fácilmente. Fango digerido (aerobio) Color marrón
a marrón oscuro y apariencia floculenta, olor no
es molestoso, se
deshidrata fácilmente en eras de secado. Fango
digerido (anaerobio) De color marrón oscuro-negro
y contiene cantidades
excepcionalmente grandes de gas, cuando está
totalmente digerido, no
es molestoso siendo su olor relativamente
débil. Fango compostado De color marrón oscuro o
negro, si está bien compostado su olor no es
molestoso. Liq. de fosas sépticas El fango de
las fosas sépticas es negro, de olor molestoso a
causa del sulfuro de hidrógeno y otros gases
que desprende.
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Composición general

• Muchos de los constituyentes químicos, incluidos
  los nutrientes son de de gran importancia a la
  hora de considerar la evacuación final del fango
  tratado y del líquido extraído del fango durante
  su tratamiento.
• En el caso de aplicación al terreno o
  incineración, es necesario determinar el
  contenido de metales pesados, pesticidas e
  hidrocarburos.
• El contenido energético (térmico) del fango es
  importante en aquellos caso en los que se
  considere el uso de procesos de reducción térmica
  tales como la incineración.

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Composiciòn quìmica tipica del fango crudo y
digerido
Fango primario crudo Fango primario digerido
Características Intervalo Valor
típico Intervalo Valor típico
Fango activado ST seco 2 8 5 6
12 10 0.83
1.16 SV(ST) 60 80 65 30 60
40 59 88 Grasa y aceite
(ST) Solubles en eter 6 30 - 5
20 18
- Proteinas (ST) 20 30 25 15 20
18 32 41 (N
ST) 1.5 4 2.5 1.6 6.0 3.0
2.4 5.0 Fòsforo(P2O5
ST) 0.8 2.8 1.6 1.5 4.0
2.5 2.8 11.0 Potasio (K2O
ST) 0 1 0.4 0.0 3.0 1.0
0.5 0.7 Celulosa (ST) 8.0
15.0 10 8.0 15.0 10
- Hierro 2.0 4.0 2.5 3.0
8.0 4.0 - (SiO2
ST) 15 20 - 10 20 -
- pH 5.0 8.0 6.0
6.5 7.5 7.0 6.5
8.0. Alcalinidad (mg/l) 500 1500 600
2500-3500 3000 580 - 1100 Ac.
Orgànicos (mg/l) 200-2000 500 100- 600
200 1100 - 1700 Poder
calorìfico MJx104 /Kg(2.3-2.9) 2.5 0.9
1.3 1.1 1.8 2.3
27
Constituyentes específicos

• Las características del fango que afectan a
  su actitud para la aplicación para el terreno y
  usos beneficiosos incluye
• El contenido en materia orgánica (SV).
• Nutrientes.
• Patógenos.
• Metales.
• Compuestos orgánicos tóxicos.
• El valor del fango como fertilizante se basa
  principalmente en su contenido de N, P, K.
• Las concentraciones de metales pesados puede
  limitar la tasa de aplicación del fango al
  terreno y la vida útil del terreno.

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Comparación entre los niveles de nutrientes de
los fertilizantes comerciales y el fango de agua
residual.

• Nutrientes
• Nitrógeno Fósforo
  Potasio
• Fertilizantes para usos
• agrícolas típicos. 5 10 10
• Valores típicos para fangos
• de agua residual estabilizados 3.3 2.3
  0.3
• Las concentraciones de nutrientes pueden
  variar ampliamente en función de la demanda del
  terreno y de los cultivos.

29
Contenido típico de metales en el fango de AR
30
Datos típicos sobre las características físicas y
las cantidades de fango producido en diversos
procesos de tratamiento de AR
31
Datos típicos sobre las características físicas y
las cantidades de fango producido en diversos
procesos de tratamiento de AR
a Se supone que no existe tratamiento primario
b Fango añadido al normalmente
eliminado por decantación primaria c
Despreciables
d Incluido en la producción de fango de los
procesos biológicos de tratamiento secundario
32
Características de los lodos
33
Relaciones peso - volumen

• El volumen del fango depende , principalmente de
  su contenido de agua y, sólo en una pequeña
  parte, de las características de la materia
  sólida.

34
LODOS ACTIVADOS

• OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

35
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO
Para que un fango pueda ser alimentado a las
instalaciones de tratamiento en forma constante y
homogénea, es necesa- rio dilacerar, desarenar,
mezclar y almacenar el fango. La mezcla y el
almacenamiento pueden ser llevadas a cabo en una
unidad única deseñada para cumplir ambas funcio-
nes , o de forma separada en otros e- lementos de
la planta de tratamiento. A continuación
describiré cada una de estas opera- ciones
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OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

• DILACERACION DEL FANGO
• La dilaceración del fango es un proceso en el que
  los sólidos de gran tamaño contenidos en el fango
  son corta- dos o desmenuzados en partículas más
  pequeñas para evitar obturaciones y la formación
  de madejas en los equipos rota- torios
  Históricamente los dilaceradores han necesitado
  de mucho mantenimiento, pero los diseños
  modernos de baja velocidad han resultado ser mas
  flexibles y ofrecer mayor durabilidad, habien do
  mejoras en los diseños de los sella- dos y los
  cojinetes, cuchillas de aceros endurecidos
  sensores de sobrecarga, y mecanismos que
  invierten el sentido de ro- tación de las
  cuchillas para eliminar obstrucciones o en caso
  de no ser posible elimi- nar las obstruciones,
  desconectar la unidad.

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OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

• PROCESOS QUE REQUIEREN LA DILACERACIÓN DEL FANGO
• Proceso
  Objeto de la dilaceración
• Bombeo con bombas
  Para prevenir la obturación de las bombas y
• de cavidad progresiva y
  reducir el desgaste
• Centrífuags de camisa maciza
  Para prevenir la obturación de las bombas
  
  
• 
  bas. Normalmente las
  unidades de camisa
  
• 
  maciza de grandes
  dimensiones pueden trat-
  
• 
  ar partículas mas grandes y
  no necesitar la
• 
  dilacera ción de los
  sólidos.
• Filtros Prensa
  Para evitar la obturación del sistema
  de dis-
• 
  tribución del fango, evitar
  que se produzcan
• 
  enredos en los rodillos, y
  para conseguir una
• 
  deshidratación mas
  uniforme.
• Tratamiento térmico
  Para prevenir la obturación de las bombasde
  
• 
  alta velocidad y los
  intercambiadores de calor

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OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

• EL DESARENADO DEL FANGO

39
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

• DESARENADO DEL FANGO
• En algunas plantas de tratamiento donde no se
  disponde de desarenadores antes de los
  decantadores primarios , o en las que las
  instalaciones de desarenado no son adecua das
  para el manejo de los caudales punta y las
  cargas punta de are -na, puede ser necesario
  desarenar el fango antes de proceder a su
  tratamiento. En los casos en los que se va a
  proceder al espesamiento del fango primario , es
  de buena práctica tener en cuenta la posiblidad
  del desarenado del mismo. El méto- do más
  efectivo de elimi- nar arenas del fango consiste
  en la aplicación de fuerzas centrífugas a una
  masa en movimiento para separar la arena del
  fango. Esto se consigue mediante el uso de des
  arenadores de ciclón, que son equipos que ele
• mentos móviles.

40
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

• DESARENADO DEL FANGO
• El fango es aplicado tangencialmente a una zona
  de alimen- tación cilíndrica, lo cual induce una
  fuerza centrífuga. Las partículas de arena más
  pesadas se desplazan hacia la parte exterior del
  cilindro y se descargan a través de una sección
  cónica. El fango orgánico se extrae de la unidad
  a través de una salida diferente.
• La eficiencia del desarenador de ciclón depende
  de la pre- sión y de la concentración de materia
  orgánica del fango. Para conseguir un desarenado
  efectivo, el fango debe ser relativamente
  diluido. Cuanto mayor sea la concentración del
  fango, menor es el tamaño de las partículas
  susceptibles de ser eliminadas.

41
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO
En la siguiente tabla se muestra la relación
entre la concentración del fango primario y la
eficiencia de eliminación de partículas. Para
aumeantar la concentración del fango, en los
casos en los que se emplean desarenadores de
ciclón, el fango desarenado se suele descargar a
un espesador.
42
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO
Eficacia de eliminación de arenas en los
hidrociclones para
fangos primarios Concentración del fango,
de sólidos totales
Tamaño de la malla
1
150 2

100 3
65
4
28-35

Este cuadro
rartifica el hecho de que cuanto mayor sea la
concentración del fango, menor es el tamaño de
las partículas susceptibles de ser eliminadas.


43
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

• Mezclado del fango

44
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO
El fango se genera en los procesos de
tratamiento primario, sec undario y avanzado. El
fango primario está formado por sólidos
sedimentables exixtentes en el agua residual
bruta. El fango sec undario está formado por
sólidos biológicos y cantidades adicio nales de
sólidos sedimentables. El fango generado en los
proce sos de tratamiento avanzado puede estar
formado por sólidos biológicos y sólidos de
origen de origen químico. El fango se mezcla para
conseguir aue la alimentación a los
subsiguientes procesos operacionales de
tratamiento sea un material uniforme sobre todo
en los procesos de poco tiempo de retención como
la deshidratación del fango, el tratamiaento
térmico,etc. El buen mezclado ayuda al buen
funcionamiento y rendimiento de las plantas de
tratamiento.
45
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

• El mezclado de los fangos primarios, secundarios
  y de los fangos
• generados en procesos de tratamiento avanzado,
  puede hacerse de distintas formas, mostradas a
  continuación
• En tanques de decantación primaria Los fangos
  secundarios y terciarios se recirculan a los
  decantadores primarios para su mezcla y
  sedimentación.
  
  
• En tuberías Para asegurar un mezclado adecuado,
  teniendo el control en los puntos de generación y
  de la velodidad del fango para evitar grandes
  variaciones en la consistencia del mismo.
• En instalaciones tratamiento de fangos que que
  procuran largos tiempos de detención p. ej.
  Digestores anaerobios y aerobios de mezcla
  completa.
• En un tanque de mezcla independiente Este
  proporciona el mejor método de control de la
  calidad de los fangos mezclados.

46
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO
En plantas con capacidad inferior a 3800m³/d, el
mezclado se suele realizar en decantadores
primarios. La cantidad de lodo producido es
variable y depende del proceso de tratamiento y
de la concentración de las aguas residuales. En
las instalaciones grandes la eficacia óptima se
consigue espesando los fangoa en unidades
independientes antes de proceder al mezclado, y
para asegurar una mezcla adecuada los tanques de
mezcla suelen estar equipados con mezcladores
mecánicos y deflectores.
47
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO

• Almacenamiento del fango

48
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO
El almacenamiento del fango se considera otra
operación de pre tratamiento la cual debe
realizarse para laminar las fluctuacion- es de la
producción de fangos y permitir la acumulación de
los mismos durante los períodos en los que las
instalaciones de tra- tamiento subsiguientes se
hallan fuera de servicio, y es particu- larmente
en el caso de los procesos de estabilización con
cal, tratamiento térmico, deshidratación
mecánica, secado, y reduc- ción térmica, para los
cuales es importante asegurar que la alim
entación se lleve a cabo a caudal constante. El
almacenamiento a corto plazo se puede realizar en
los decantadores o en los espe sadores. El
almacenamiento a largo plazo se puede realizar en
los procesos de estabilización con largos tiem
pos de detención o en tanques independientes
especialmente diseñados.
49
OPERACIONES DE PRETRATAMIENTO
Estos tanques se pueden diseñar de modo que se
consigan tiem- pos de residencia entre varias
horas o varios días, aunque el al- macenamiento
del lodo por períodos de dos o tres días provoca
su deterioro y aumenta la dificultad del proceso
de deshidratación. En la pághina 903 del libro
de Metcalf Eddy se ilustra un ejemplo de
cálculo del volumen necesario para el
almacenami ento del fango. Tambien se puede
hallar información referente al cálculo del
volumen de almacenamiento para casos específicos
en internet a traves del buscador Googles.-
50
ESPESAMIENTO
51
INTRODUCCION
Uno de los principales problemas en el
tratamiento de aguas y de aguas residuales
es el relacionado con el tratamiento y
disposición de lodos. Con los procesos de
depuración de aguas residuales, las aguas se
han visto desprovistas de los sólidos en
suspensión en dos etapas del proceso. En el
tratamiento primario se produce por
fenómenos meramente físicos una separación de
parte de los sólidos debido a su densidad,
en el tratamiento secundario parte de la
materia orgánica ha sido metabolizada y
transformada en materia viva, pero por
acción de la floculación, se separan los
floculos de materia orgánica, materia viva y
materia inorgánica de los decantadores
secundarios. Realmente la contaminación de
las aguas queda contenida en os fangos
extraidos de los decantadores primarios y
secundarios, por lo que es fundamental pensar
en un tratamiento de lodos, pudiéndose
determinar que en las plantas de tratamiento
de aguas residuales el costo de tratamiento
y disposición de lodos puede representar
hasta un 50 del valor del tratamiento
total.
52
TIPOS DE LODOS

• Los lodos que se producen en los procesos
  de tratamiento de aguas son principalmente
  los siguientes
• Lodo primario proveniente de la sedimentación
  de aguasresiduales.
• Lodo secundario proveniente del tratamiento
  biológico de aguas residuales.
• Lodos digeridos provenientes de las dos
  anteriores, separados o mezclados.
• Lodos provenientes de la coagulación y
  sedimentación de aguas y aguas residuales.
• Lodos provenientes de plantas de
  ablandamiento.
• Lodos provenientes de desarenadores y
  rejillas

53
CARACTERISTICAS DE LOS LODOS
Todos los lodos crudos tienen un contenido
bajo de sólidos de 1- 6 por ello, la
disposición de su pequeño contenido de
sólidos requiere el manejo de un gran
volumen de lodo. El problema principal en
el tratamiento de lodos radica, por tanto,
en concentran los sólidos mediante la
máxima remoción posible de agua y en
reducir su contenido orgánico. En la tabla
1 se dan valores típicos de las cantidades
y características de los lodos producidos
por diferentes procesos de tratamiento
para aguas residuales
54
(No Transcript)
55
ESQUEMA CLÁSICO DEL TRATAMIENTO DE LODOS
56
ESPESAMIENTO
El espesamiento es generalmente, la primera
etapa del tratamiento de lodos y es un
procedimiento físico que se emplea para
aumentar el contenido de sólidos del lodo por
eliminación de parte de la fracción liquido
del mismo.
57
OBJETIVO DEL ESPESAMIENTO
El Objetivo de los espesadores es separar
las dos fases (sólido y agua) de forma
efectiva, aumentando las concentraciones de
sólidos, de manera que los volúmenes sean
menores, la manipulación y disposición final
sea más fácil
58
VENTAJAS DEL ESPESAMIENTO

• Las principales ventajas son las
  siguientes
• La reducción de volumen por espesamiento
  beneficia a los procesos siguientes como la
  digestión Aerobia o Anaerobia, la
  deshidratación, el secado y la
  combustión.Reduce el volumen de lodo por lo
  tanto los equipos necesarios para el
  tratamiento
• Reduce la cantidad de reactivos necesarios
  para el acondicionamiento de lodos.
• Reduce la cantidad de calor requerido por
  los digestores.Cuando el fango debe ser
  transportando a otro lugar, el espesamiento
  reduce el costo de bombeo y las dimensiones
  de las tuberias.

59
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIÓN DE UN
SISTEMA ESPECIFICO DE TRATAMIENTO POR
ESPESAMIENTO
El tipo de unidades de espesamiento de
lodos a utilizar esta directamente
relacionada con las características de los
fangos a tratar. Los factores físico,
químicos y biológicos del lodo influyen de
manera determinante en la aplicación de
uno u otro sistema de espesamiento, así como
en las condiciones de operación de los
mismos.
60
LOS PRINCIPALES FACTORES SON

• Tamaño y forma de las partículas sólidas
• Viscosidad y Temperatura
• Septicidad y oxigeno disuelto
• Carga electrica natural o potencial Z
• Tendencia de biofloculación
• Agua ocluida

61
SISTEMAS DE ESPESAMIENTO MAS UTILIZADOS

• Los sistemas de espesamiento más utilizados
  son
• Espesamiento por gravedad
• Espesamiento por flotación mediante aire
  disuelto
• Espesamiento por centrifugación continua
• Espesamiento mediante un tambor rotativo

62
ESPESAMIENTO POR GRAVEDAD
El espesado por gravedad se lleva a cabo
en un tanque de diseño similar al de
un tanque de sedimentación convencional.
Normalmente se emplean tanques circulares.
El lodo diluido se conduce a una cámara
de alimentación central. El lodo alimentado
sedimenta y compacta y el fango espesado se
extrae por la parte inferior del tanque. Los
mecanismos de recogida de lodos
convencionales consisten en dispositivos
dotados dos de rascadores profundo o piquetes
verticales que remueven el lodo lentamente,
promoviendo la apertura de canales para
proporcionar salida al agua y favoreciendo
la compactación. El sobrenadante que se
origina retorna al decontador primario. El
lodo espesado que se recoge en el fondo del
tanque se bombea a los digestores o
equipos de deshidratación en función de las
necesidades, por lo que se requiere de un
tanque de almacenamiento. Normalmente el
espesado por gravedad resulta mas efectivo
en el tratamiento de fango primario.
63
DIAGRAMA DEL ESPESADOR
Lámina
64
FACTORES QUE DETERMINAN EL FUNCIONAMIENTO
DE UNA UNIDAD DE ESPESAMIENTO POR GRAVEDAD

• Origen y características de los fangos
• Naturaleza d e la floculación
• Carga de sólidos sobre el espesador
• Tiempo de retención de sólidos en la zona de
  espesamiento
• Profundidad del manto de lodos
• Tiempo de retención hidráulico
• Forma y pendiente del espesador
• Inducción de velocidades originada por la
  purga.
• Caudal de purga
• Sistema de alimentación.

65
PRINCIPALES PARAMETROS DE DISEÑO PARA
ESPESADORES POR GRAVEDAD
66
(No Transcript)
67
DATOS PARA EL DISEÑO
Se desea diseñar un espesador de lodos para
tratar un caudal total de 8000 m3 /d,
con una concentración de sólidos en
suspensión de 3533 mg/l. La concentración
de los lodos que se extraen debe tener una
concentración de 11765 mg/l.
68
CALCULO DEL CUADAL DE SALIDA DE LODOS
69
BALANCE TOTAL DE SOLIDOSQ o Q e
Q u
BALANCE DE SOLIDOS EN SUSPENSION Q o X o
Q e X e Q u X u Q e Q o ( X u X o)
X u - X e Q e ( 8000 m 3/ d) ( 11765 -
3533) 11765 - 0
70
ASUMIMOS X e 0Q e 5600 m 3 / dQ u Q o
Q eQ u 8000 - 5600Q u 2400 m 3/ d
71
ESTABILIZACION DE FANGOS
72
OBJETIVO ESTABILIZACION

• REDUCIR LA PRESENCIA DE PATOGENOS
• ELIMINAR LOS OLORES DESAGRADABLES
• INHIBIR,REDUCIR O ELIMINAR SU POTENCIAL DE
  PUTREFACCION.

73
ESTABILIZACION

• EL ÉXITO EN LA CONSECUCION DE ESTOS OBJETIVOS
  ESTA RELACIONADO CON LOS EFECTOS DEL PROCESO U
  OPERACIÓN DE ESTABILIZACION SOBRE LA FRACCION
  ORGANICA O VOLATIL DEL FANGO

74
ESTABILIZACION

• LA SUPERVIVENCIA DE LOS ORGANISMOS PATOGENOS, LA
  PROLIFERACION DE OLORES Y LA PUTREFACCION SE
  PRODUCEN CUANDO SE PERMITE QUE LOS
  MICROORGANISMOS SE DESARROLLEN SOBRE LA FRACCION
  ORGANICA DEL FANGO

75
PROCESOS ESTABILIZACION

• QUIMICOS
• ESTABILIZACION CON CAL
• ESTABILIZACION CON CLORO

76
PROCESOS ESTABILIZACION

• FISICOS
• SECADO TERMICO
• INCINERACION
• PASTEURIZACION

77
PROCESOS ESTABILIZACION

• BIOLOGICOS
• DIGESTION ANAEROBIA
• DIGESTION AEROBIA
• COMPOSTAJE

78
ESTABILIZACION CON CAL

• FUNDAMENTO
• ES LA CREACION DE UNAS CONDICIONES FISICO
  QUIMICOS CAPACES DE INHIBIR EL PROCESO DE
  DEGRADACION BIOLOGICO DE LA M. O. QUE ESTE
  CONTIENE , EVITANDO LA PRODUCCION DE MALOS
  OLORES. NO CONSIGUE REDUCIR EL VOLUMEN NI SU
  CONTENIDO EN M.O. UNICAMENTE AFECTA A LOS
  MICROORGANISMOS.

79
PARAMETROS DE DISEÑO

• EL pH
• EL TIEMPO DE CONTACTO
• LA DOSIFICACION DE CAL

80
ESTABILIZACION CON CAL

• SE AÑADE SUFICIENTE CAL AL FANGO PARA ELEVAR SU
  pH POR ENCIMA DE 12. EL CUAL CREA UN ENTORNO QUE
  NO FAVORECE LA SUPERVIVENCIA DE DE LOS
  MICROORGANISMOS.

81
ESTABILIZACION CON CAL

• CONSECUENCIA
• MIENTRAS SE MANTENGA EL pH EL FANGO NO SE
  PUDRIRA, NO CREARA OLORES Y NO PROVOCARA RIESGOS
  PARA LA SALUD PUBLICA

82
METODOS

• ADICION DE CAL AL FANGO ANTES DEL PROCESO DE
  DESHIDRATACION.
• ADICION DE CAL AL FANGO DESPUES DEL PROCESO DE
  DESHIDRATACION.

83
CAL UTILIZADA

• CAL HIDRATADA
• CAL VIVA
• EN ALGUNOS CASOS SE HA SUSTITUIDO A LA CAL POR
• POLVOS DE HORNO DE CEMENTO
• CARBURO CALCICO

84
PRETRATAMIENTO CON CAL

• EL PRETAMIENTO DE FANGO LIQUIDO CON CAL PRECISA
  MAYOR CANTIDAD DE CAL POR PESO UNITARIO DE FANGO
  TRATADO, QUE LA REQUERIDA PARA LA DESHIDRATACION.
  ESTA MAYOR CANTIDAD ES NECESARIA PARA CONSEGUIR
  EL pH POR ENCIMA DE 12 DURANTE DOS HORAS.

85
DOSIS DE CAL

• LA DOSIS DE CAL NECESARIA VARIA EN FUNCION DEL
  TIPO DE FANGO Y DE LA CONCENTRACION DE SOLIDOS.
• PARA DETERMINACION DE DOSIS NECESARIAS SE DEBEN
  LLEVAR A CABO ENSAYOS

86
DOSIS DE CAL
87
DESHIDRATACION DE FANGOS
88
Objetivo

• La deshidratación persigue quitar agua al
  producto final, consiguiendo un grado de sequedad
  el mismo que los hace paleable y transportable
  hacia otros destinos. El fango estabilizado y
  deshidratado (biosólido) puede tener un uso
  agrícola, es además la base para luego hacer
  otros derivados muy interesantes en agricultura,
  recuperación de suelos y jardinería como el
  compost.

89
QUE ES DESHIDRATACION
Es una operación unitaria física (mecánica)
utilizada para reducir el contenido de humedad
del fango por alguna o varias de las siguientes
razones
90
ALGUNAS RAZONES PARA DESHIDRATAR UN FANGO
1.- Los costos de transporte del fango por
camión es menor cuando se reduce el volumen por
deshidratación. 2.- El fango deshidratado es,
generalmente, más fácil de manipular que el fango
líquido o espesado. (palas y cintas
transportadoras). 3.- Suele ser necesaria antes
de la incineración del fango para aumentar su
poder calorífico por eliminación 4. Elimina
el exceso de humedad para evitar la generación de
malos olores y evitando la putrefacción. 5.
Antes de su evacuación a vertederos controlados
reduce la producción de lixiviados.
91
TIPOS DE DESHIDRATACION
Natural Eras de secado Mecánica Filtros
banda Filtro prensa Filtro de vacío Centrífugas
92

•  
• NATURAL
• ERAS DE SECADO

93
El método consiste en incorporar sobre una balsa
de arena, con fondo drenado, los lodos deben
estar bien estabilizados. De esta forma se
efectúa una primera pérdida de agua por drenaje,
a la vez que los lodos van decantando. Simultáneam
ente se pierde agua por evaporación
94
Ventajas

• En el caso de disponer de espacio suficiente, es
  el método de menor coste inicial
• El seguimiento y preparación de los operadores
  necesarios no es elevado.
• Bajo consumo de energía
• Bajo o nulo consumo de productos químicos
• Menos sensible a la variabilidad de las
  características del fango
• Mayor contenido de sólidos que los métodos
  mecánicos

95
Desventajas

• Precisa grandes superficies de terreno
• Precisa fangos estabilizados
• El diseño debe tener en cuenta las condiciones
  climáticas
• La retirada del fango demanda mucha mano de obra.

96
Tipos de eras

• Convencionales de arena
• Pavimentadas
• De medio artificial
• Por vacío

97
Era de secado convencional de arena
Se suelen utilizar en comunidades de pequeñas
dimensiones y poblaciones de tamaño medio, aunque
se han dado casos en los que se han empleado en
instalaciones grandes. Es aconsejable para
poblaciones inferiores a 20.000 habitantes .
98
Características de diseño
Espesor de fango 200 a 300
mm Espesor de lecho de arena 200 a 300
mm Velocidad (tuberías de conducción) gt
0,75 m/s Carga de sólidos 50 a 120
kg SS/m2 año Parámetro de población 8
hab/m2
99
Pendiente mínima de drenes gt1 Tamaño de
partícula arena 0,3 a 0.75 mm Sequedad de
torta de fango 20 a 40 Dimensiones
recomendadas 10 m de ancho por 30 m de
longitud. Tiempo de residencia 10 a 15
días
100
MECANICOS
FILTRO BANDA
Acondicionamiento
Consisten en una banda continua de tela filtrante
que pasa a través de unos rodillos giratorios, el
fango acondicionado con un polielectrolito se
vierte de forma continua sobre la banda, y
posteriormente al pasar entre los rodillos es
comprimida y una placa rascadora va separando el
fango deshidratado de la banda. En estos filtros
se consiguen concentraciones del orden del 20 en
mataría seca
Salida lodos
Esquema de un filtro banda
101
Filtro banda comercial
102
FILTRO PRENSA
En esencia estos constan de una serie de placas
de fundición o de algún material moldeado, con
caras acanaladas sobre las que se intercalan unas
telas filtrantes, el fango previamente
acondicionado generalmente con cal, se introduce
en las cámaras que forman cada dos placas
contiguas y se somete el conjunto a una elevada
presión, del orden de 300 Kg/cm2, por medio de
un dispositivo hidráulico. El funcionamiento es
discontinuo, y muy laborioso, obteniéndose un
fango bastante seco, próximo al 30 en materia
seca.
103
Filtro de vacío
Un filtro de vacío consta de un tambor cilíndrico
que gira sobre su eje. Sobre el tambor se coloca
un tejido poroso que permite el paso del agua. El
cilindro se sumerge parcialmente en un depósito
que contiene el fango a deshidratar, a medida que
gira el cilindro se recubre de fango, a
continuación se hace el vacío mediante unas
bombas exteriores y el agua fluye hacia el centro
del cilindro de donde se retira . El fango
deshidratado se recoge finalmente en unas cintas
transportadoras.
104
Un gran inconveniente de este equipo es su gran
consumo energético que oscila entre los 60 y 150
kW/ton de SS. La sequedad obtenida con un filtro
de vacío oscila entre el 20 y el 25.
105
Centrífugas
La entrada del fango al rotor de la centrifuga
tiene lugar por un tubo central. El tornillo
helicoidal arrastra el fango retirado de las
paredes internas del rotor hacia el exterior por
un extremo, mientras que el agua clarificada sale
por el extremo opuesto. El fango deshidratado
alcanza habitualmente una sequedad que oscila
entre el 20 y el 25. Actualmente se llega a
valores de 30 35 e incluso del 40 aunque a
costa de una gran dosis de polielectrolitos.
106

• TRANSPORTE,ALMACENAMIENTO Y VERTIDOS DE FANGOS

107
OBJETIVO

• Reducir los fangos a un volumen manejable (por
  medios biológicos y térmicos) como paso previo a
  la transportación y evacuación final.
• Los métodos de transporte y evacuación final
  determinan a menudo, el tipo de estabilización
  necesaria y la reducción de volumen a conseguir.

108
OBJETIVOS PARA LA SELECCIÓN Y COSTO DEL MÉTODO DE
TRANSPORTE

• Naturaleza, consistencia y cantidad de fango a
  tratar.
• Distancia entre origen y destino.
• La disponibilidad y cercanía de los medios de
  transporte desde los puntos de origen y destino.
• El grado de flexibilidad que hay que exigir del
  método de transporte seleccionada.

109
MÉTODOS DE TRANSPORTE

• Los métodos de transporte son los siguientes
• Tuberías
• Camiones
• Barcazas
• Ferrocarriles

110
TUBERIAS

• Necesidades energéticas para el transporte de
  fangos crudos con un contenido de 6 es
  prohibido.
• En el bombeo del fango la grasa tiende a
  cumularse en las tuberías, no revestidas y
  producen problemas de corrosión.
• En caudales bajos, la arena tiende a acumularse

111
CAMIONES
Un método más flexible empleado para el
transporte para fangos. Este método permite el
transporte de líquidos como deshidratados. Camion
es cisternas con capacidades de 2000 y 24000
l. Para plantas pequeñas de fangos deshidratado
suele ser una opción más económica.
112
BARCAZAS

• Barcazas de doble casco para evitar derrames.
• Barcazas pueden ser autopropulsadas o de
  remolques que pueden descargar por gravedad o por
  bombeo.
• Sigue.

113
BARCAZAS

• Suele ser económicos en instalaciones que tratan
  caudales superiores a 400 000 m3/día.
• También suelen usar barcazas para transportara
  contenedores que contienen lodos deshidratados.

114
FERROCARRILES

• No es una práctica común en los Estados Unidos.
• Se puede utilizar con fangos de cualquier
  consistencia.
• Más económico con alto contenido sólidos.
• Para pequeñas cantidades o distancias cercanas no
  es económicamente viable.
• Se utiliza para transporte de fangos tratados a
  grandes instalaciones centralizados de
  tratamiento y almacenamiento de fangos.

115
COSIDERACIONES MEDIOAMBIENTALES

• Todo sistema de tratamiento comporta un cierta
  carga de contaminación atmosférica, ya sea
  directa o indirectamente.
• Tubería
• Barcaza
• Ferrocarril
• Camión (mayor carga contaminante)

116
ALMACENAMIENTO DE FANGOS

• Con frecuencia es necesario almacenar los fangos
  digeridos por vía anaerobia, antes de su
  evacuación o uso beneficioso. El almacenamiento
  de fangos líquidos se puede llevar a cabo en
  depósitos, mientras que el de fangos
  deshidratados se pueden realizar en playas de
  almacenamiento.

117
BALSAS DE ALMACENAMIENTO DE FANGOS

• El fango almacenado en lagunas aumenta su
  concentración.
• Sufre un proceso de estabilización adicional
  debido a la contínua actividad de las bacterias
  anaerobias.
• El almacenamiento a largo plazo es un medio
  eficiente para la destrucción de patógenos
• La profundidad de lagunas de almacenamiento está
  entre 3 y 5 metros.

118
BALSAS DE ALMACENAMIENTO DE FANGOSContinuación

• Carga de sólidos varían de 0.1 y 0.25 kg SSV/m2.
  D, si las lagunas no se someten a cargas elevadas
  ( lt 0.1 kgSSV/ m2d). El crecimiento de algas y la
  reaireación atmosférica, permiten tener
  condiciones aerobias en niveles superficiales.
• El número de lagunas a utilizar debe ser
  suficiente para permitir que cada una de ellas
  estén fuera de servicio durante 6 meses.

119
PLAYAS DE ALMACENAMIENTO DE FANGOS

• Cuando el fango es deshidratado se debe almacenar
  antes de la aplicación al terreno. La capacidad
  de almacenamiento necesaria se basa en el número
  de días consecutivos que pueden continuar el
  transporte sin la aplicación del fango al
  terreno.
• Se debe adoptar medidas para el acceso y espacio
  para la maniobra de los camiones.

120
EVACUACION FINAL

• La evacuación final de fangos y los sólidos que
  no se emplean para usos beneficiosos suelen
  aplicarse, generalmente algún tipo de aplicación
  al suelo. La evacuación al mar llevada a cabo en
  las principales ciudades costeras en los EEUU
  está prohibida.
• Evacuación por lagunaje y transporte a vertederos.

121
VERTEDEROS

• Si se dispone de un emplazamiento adecuado, la
  evacuación de fangos, grasas, arenas y otros
  sólidos se pueden realizar en un vertedero
  controlado.
• De acuerdo a la normativa estatal es necesario
  estabilizar el fango antes de su aplicación.

122
VERTEDEROS

• Para controlar la generación de lixiviados en el
  vertedero es necesario deshidratar el fango.
• Los sólidos se depositan en una zona determinada,
  se compactan in situ mediante un tractor o
  rodillos y se cubren con una capa de 30 cm de
  suelo limpio

123
LAGUNAJE

• Es una opción sencilla y económica, caso de la
  planta se halle en una zona remota.
• Una laguna es un tanque excavado en el terreno
  que se descarga fango crudo o digerido.
• Los sólidos estabilizados se sedimentan en el
  fondo de la laguna donde se acumulan.

124
Transporte para la aplicación al suelo o
tratamiento posterior
Camión
Barcaza
Tubería
Tubería
Ferrocarril
Aplicación al suelo
Instalación de tratamiento
Camión
Tubería
Transporte a vertedero
Vertedero
Camión
Instalación de trataniento
125
CONCLUSIONES

• Las consideraciones medioambientales en cuanto al
  transporte, la que produce menos carga
  contaminante es por tuberías.
• La evacuación final de los fangos y sólidos que
  no se emplean para usos beneficos suelen implicar
  generalmente, algún tipo de aplicación al
  suelo.