M

1
Módulo 6TRATAMIENTO DE EFLUENTES Y MANEJO DE
RESIDUOS

• Programa de Movilidad en Educación Superior para
  América del Norte

2
Estructura del módulo

• Este módulo está dividido en 3 tiers, cada uno
  con un objetivo específico
• Tier 1.- Introducción básica
• Tier 2.- Caso de estudio del sector de pulpa
  papel
• Tier 3.- Problema propuesto-resuelto (open-ended)

3
Tier 1. Contenido

• Introducción
• Problemas de contaminación industrial.
• Industria del petróleo.
• Industria de la pulpa y el papel.
• Programas para reducir la contaminación.
• Procesos de tratamiento.
• Selección de procesos.
• Reducción de volumen y almacenamiento.

4
Tratamiento de Efluentes y Manejo de Residuos
Tier I Conceptos introductorios
Tier 1
5
Objetivos

• Proveer información acerca de la importancia del
  tratamiento de efluentes de la industria u otras
  fuentes
• Extremar la necesidad de minimizar la
  concentración de contaminantes en los efluentes y
  reducir la producción de desechos, y,
• Sugerir estrategias para reducir la producción de
  desechos contaminantes y su emisión al ambiente.

Tier 1
6
Qué es contaminación?

• Contaminación significa
• cambios en las características físicas,
  químicas y biológicas del aire, tierra y agua
• daño al hombre y otras especies vivas, y,
• degradación de los ecosistemas
• ...el estado indeseable del medio ambiente
  natural siendo contaminado con substancias
  dañinas como consecuencia de las actividades
  humanas
• Por ejemplo, Contaminación del Agua se refiere a
  contaminantes en ecosistemas acuáticos
  (corrientes, lagos, etc.) que los hace
  inservibles para un uso particular.

Tier 1
7
Lo contaminantes pueden alcanzar

• Aire
• Agua
• Desecho sólido
• Este módulo se enfoca en contaminación del agua
  de fuentes industriales

Tier 1
8
Estándares del Agua

• Potable
• Recreación nadar, pescar.
• Irrigación
• Las impurezas del agua pueden o no ser dañinas
  depende de
• Las cantidades y naturaleza de las impurezas,
• El uso siguiente en que va a ser empleada el
  agua, y
• La tolerancia de estas impurezas en el uso
  siguiente.

Tier 1
9
Tipos y características de aguas de desechos
Contaminantes Importancia
Sólidos suspendidos Pueden propiciar el desarrollo de depósitos de lodos.
Químicos orgánicos biodegradables Cuando son descargados sin tratamiento al ambiente pueden terminar con las fuentes naturales de oxígeno.
Nutrientes Al ser descargados pueden provocar contaminación del agua.
Peligrosos Debido a sus características (e.g.,toxicidad, flamabilidad) son peligrosos para la salud humana y el medio ambiente.
Metales pesados Pueden impactar negativamente sobre los procesos biológicos.
Sólidos inorgánicos disueltos Son el resultado del uso del agua, y deben ser removidos si el agua de desecho es reusada.
Patógenos biológicos Enfermedades infecciosas pueden ser transmitidas por organismos patógenos en aguas de deshecho.

Tier 1
10
Estándares del Agua
Industrial effluent standards Industrial effluent standards Industrial effluent standards Industrial effluent standards
Parámetro México a USA b Canadá c
Sólidos suspendidos totales, (mg/l) 150 27 15
BOD5, (mg/l) 20 56 15
pH 5-10 6-9 6-10.5
Tier 1
11
Tier 1
12
Qué es DBO?

• Por definición, DBO es la cantidad de oxígeno
  requerida para la estabilización de la materia
  orgánica oxidable presente durante 5 días de
  incubación a 20 oC que puede ser explicada como
  la medida del oxígeno requerido por los microbios
  para degradar un efluente muestra.
• El contenido orgánico puede ser estimado a través
  de la DBO.

Tier 1
13
Por qué debemos minimizar el uso del agua?
El agua es una parte importante en la mayoría de
los procesos de manufactura, por lo que debemos
de considerar al Tratamiento de Efluentes como
parte del proceso principal debido a la gran
cantidad de agua involucrada. El agua es
sustraída de mantos acuíferos y ríos, tratada y
suministrada a industrias y casas para diferentes
usos se supone que el agua usada debe ser
tratada y descargada nuevamente en ríos. La
mayoría de las veces, esta agua regresa a su
ambiente natural, pero desafortunadamente, con un
mayor contenido de calor o con algunas sustancias
adicionadas.
Tier 1
14
Por qué debemos minimizar el uso de agua?

• También es importante minimizar el uso del agua
  debido a varios razones
• El agua fresca es escasa. Elevados costos de la
  operación de plantas de tratamiento de efluentes.
  
• La dificultad de separar todos los elementos que
  contaminan el agua.

Tier 1
15
Problemas de contaminación industrial
Tier 1
16
Problemas de contaminación industrial

• Los principales problemas de contaminación están
  relacionados a
• Aumento en el uso de agua para la agricultura.
• Aumento de las corrientes de desechos acuosos.
• Aumento de la población.
• Productos industriales y servicios.
• Las barreras mentales, técnicas, financieras,
  regulatorias e institucionales para implementar
  tecnologías preventivas modernas.
• RESULTADOS
• Ecosistemas en decadencia.
• Costos sociales de la industrialización.
• Aumento de enfermedades humanas.

Tier 1
17
Industria del Petróleo
Tier 1
18
Industria del Petróleo

• Las operaciones de refinado del petróleo crudo
  involucran la extracción de productos útiles de
  petróleo a partir del aceite crudo. El aceite
  crudo contiene fracciones de naftas, gasolina,
  aceites gaseosos, diesel, asfalto, combustible
  jet y combustibles lubricantes.
• Grandes cantidades de deshecho de producción
  durante la exploración y producción
• Agua de desecho
• Deshechos sólidos
• Contaminantes tóxicos.

Tier 1
19
Industria del Petróleo

• La generación de desechos en la industria del
  petróleo puede ser agrupada en 2 grandes clases
• Desechos relacionados a la perforación incluyendo
  aditivos químicos tratamiento y almacenamiento
  de los desechos de perforación ocurren dentro o
  fuera del sitio de perforación.
• Desechos relacionados a la producción de aceite,
  produciendo principalmente agua
• El volumen del agua producida excede el volumen
  de los deshechos de perforación.
• Si los estándares de la calidad ambiental no son
  excedidos, el residuo puede ser descargado a las
  aguas superficiales. La mayoría del agua
  producida es almacenada o enterrada a través de
  pozos de inyección y esto es permitido por los
  programas de la EPA.

Tier 1
20
Qué es efluente de refinería?

• Las refinerías de petróleo emplean grandes
  volúmenes de agua en sus procesos.
• Las aguas de deshechos contienen químicos
  peligrosos

Especificaciones de los productos deseados
Gas petróleo licuado
Proceso Secundario
Alimentación
Nafta
Cracking catalítico y reformado
Unidades fraccionadoras
Aceites de lubricación
keroseno
Aceite crudo
Cracking térmico
Combustible turbina
Otros
Betunes
Aceite diesel
Aceite combustible residual
Coke
Tier 1
21
Desechos de la Refinería

• Las emisiones de las refinerías incluyen
• Óxidos de azufre
• Óxidos de nitrógeno
• Benceno, tolueno y xileno
• VOC
• Agua de desecho con presencia de niveles de DBO
• Metales pesados

Tier 1
22
Deshechos generados
Tier 1
(Pollution Prevention and Abatement Handbook
World Bank Group)
23
Industria de la Pulpa y el Papel
Tier 1
24
Cómo se hace el papel

• La mayoría de la materia prima empleada en la
  manufactura del papel es suministrada por los
  árboles.
• Los principales pasos en la manufactura del papel
  son la preparación de la materia prima, como la
  separación de la madera, y generación de
  astillas manufactura de la pulpa blanqueaqdo de
  la pulpa manufactura del papel y reciclado de
  fibras. Las plantas de pulpa y las de papel
  pueden existir como procesos separados u
  operaciones integradas..
• Las características del papel (suavidad,
  lustrocidad) son logradas en un proceso llamado
  calendering.
• El papel enviado a la zona de recubierto, se
  recubre con una fina capa de pigmento o relleno
  en su superficie.

Tier 1
25
Industria de la Pulpa y el papel

• La industria de la pulpa y el papel ha dado paso
  significativos hacia la conservación del agua y
  la energía.
• Reducciones significativas del uso del agua han
  sido logradas a través de mejores métodos
  de reuso y separando el agua de enfriamiento del
  agua de proceso.
• Las corrientes de desecho generadas por esta
  industria son mejor clasificadas por sus
  orígenes, como se muestra en la siguiente
  diapositiva.

Tier 1
26
Tipos de productos de desechos en la industria de
la pulpa y papel

• Material originado por materia prima (madera con
  polvo y corteza).
• Compuestos no fibrosos en la madera.
• Contaminantes en los desechos de papel y químicos
  sintetizados.
• Productos de reacción (substancias para disolver
  la madera empleados en acciones químicas o
  mecánicas).
• Fragmentos de fibras.
• Subproductos de la recuperación química y
  combustión.
• Pérdidas en procesos (fibrosos y no fibrosos) y
  descargas de agua, aire y calor.

Tier 1
27
Industria de la pulpa y el papel

• Uso del agua y efluentes de descarga
• Las descargas líquidas del proceso contienen
  sólidos, principalmente fibras, rellenos y
  material coloidal y disuelto. Las fibras y
  rellenos son minimizados y reusados. Los
  materiales coloidales y disueltos son
  subproductos del refinado de las fibras o
  arrastrados desde la planta de pulpa.
• Las descargas de material disuelto son
  minimizadas lavando el stock y colocando
  transportadores en las plantas de pulpa, y
  empleando buenas estrategias de reuso de agua que
  reduzcan el volumen y concentración de residuos
  en las aguas de desecho.

Tier 1
28
Programas para reducir la contaminación
Tier 1
29
Programas gubernamentales para la reducción de la
contaminación

• Para el desarrollo sostenible, los programas
  gubernamentales de prevención de contaminación
  pueden contrarrestar la presión de invertir en
  soluciones de final de la tubería demostrando
  los beneficios económicos y ambientales del
  empleo de la reducción de la fuente, generando
  información técnica disponible y proveyendo de
  asistencia técnica.
• La EPA ha estado trabajando con la industria y el
  gobierno, representando los asuntos ambientales,
  comunitarios y de trabajo para prevenir la
  contaminación desde la fuente, previo al
  tratamiento de final de la tubería.

Tier 1
30
Programas gubernamentales para la reducción de la
contaminación

• Leyes como la NEPA, TCSA, CAAA y PPA permanecen
  fuera del ámbito de la mayoría de los trabajos de
  control de la contaminación. Las siguientes
  opciones fueron propuestas por la USEPA para
  crear interacciones dentro de US
• Agregar disposiciones multi-media a las
  regulaciones existentes.
• Corregir las leyes en otros sectores políticos
  con medidas ambientales.
• Hacer de la NEPA un estatuto más fuerte.
• Hacer de la TSCA una ley que pueda usar los
  programas de la EPA para controlar y reducir las
  substancias tóxicas.
• Establecer enfoques de prevención de la
  contaminación.

Tier 1
31
Programas para reducir la contaminación

• Los productores pueden implementar una
• gran variedad de procedimientos de manejo
• mejorados que puede ayudar a la reducción
• de la contaminación
• Auditorías ambientales. Identificar (inventario)
  y corregir los problemas (estrategias para lograr
  reducciones) que generan desechos.
• Mantenimiento preventivo regular. Inspección,
  mantenimiento y replazo de equipo.
• Manejo y almacenamiento de material. Emisiones de
  material peligroso deben ser evitadas. Todos los
  contenedores deben tener etiquetas
  recomendaciones de primeros auxilios.
• Trabajadores entrenados. Trabajadores bien
  informados generan sugerencias para la reducción
  de desechos.
• Manual de operación y registros. Buena
  información de la planta procesos
  procedimientos, parámetros de control, peligros y
  responsabilidades de operación.

Tier 1
32
Programas ambientales

• Algunas industrias no encuentran la diferencia
  entre control de contaminación al final de la
  tubería y control de prevención de contaminación
  front end.
• La importancia es que esas industrias no van más
  allá del primer paso de reducción de desechos.
• Conforme la preocupación ambiental crece, las
  industrias deben moverse más allá de la cadena
  productiva
• Solución de final de la tubería a desechos y
  contaminantes después
• Modificaciones internas del proceso para reducir
  emisiones y desechos, y eventualmente
• Rediseño de productos para alcanzar un nivel
  máximo de reciclaje de materias primas y
  minimizar los desechos después de que los
  productos son usados.

Tier 1
33
Algunas medidas para salvar el agua

• Mantener los efluentes de agua separados.
• Reusar el agua tan cerca de la fuente como sea
  posible.
• Reciclar cuando sea posible.
• Mejor control a través de sistemas automatizados.
• Revisar y controlar fugas.
• Al comprar un equipo nuevo, evaluar los modelos
  de eficiencia de agua incluyendo los accesorios.
• Reducir las cantidades de químicos con el fin de
  reducir el agua para dilución.

Tier 1
34
Agua de reuso

• No es sólo posible sino necesario reusar el agua
  de desecho de una corriente de proceso antes de
  que abandone la planta bombeando, diluyendo o
  tratando algunos de los efluentes antes de volver
  a ser usados..
• Algunas plantas están usando sistemas cerrados,
  de tal manera que no hay descargas de agua.
• Cero descargas ha sido implementado en lugares
  donde el agua es poca, y puede involucrar
  tecnologías para remover sólidos suspendidos y
  disueltos.
• La desmineralización completa es relativamente
  cara, sin embargo, en algunos casos las descargas
  del agua de desecho puede ser reducido
  significativamente con otras tecnologías menos
  costosas.

Tier 1
35
Procesos de tratamiento
Tier 1
36
Expectativas de los programas de tratamiento de
agua

• Las expectativas de los programas de tratamiento
  de agua deben estar integrados para que se
  incluyan todos los aspectos del programa, desde
  la propuesta hasta las etapas de implementación.

Tier 1
37
Programa de Tratamiento

• Como se verá a continuación en el siguiente
  diagrama, las expectativas logradas por un buen
  programa de tratamiento se listan a
  continuación
• Visión general del problema.
• Estudio de laboratorio de todo el sistema y de la
  composición del agua.
• Presentar una propuesta.
• Programa de implementación.
• Monitorear para optimizar.
• Uso de técnicas modernas de tratamiento.

Programa bajo control
Tier 1
38
Programa de Tratamiento
Sistema Problema
Planta en Estudio
Propuesta
Implement. del Programa
Sistema Bajo Control
Esudio de Lab.
Seguimiento
Tecnología del Nevo Producto
Tier 1
39
Procesos de tratamiento de agua de desecho

• Los desechos son generados por cada complejo
  industrial, y estos desechos pueden ser sólidos o
  líquidos.
• El tratamiento del agua de desecho puede ser
  dividido en tres etapas
• Tratamiento primario que usa operaciones físicas
  para remover aceite libre y/o sólidos
  suspendidos.
• Tratamiento secundario para remover contaminantes
  disueltos a través químicas o biológicas, y
• Tratamiento terciaro para remover contaminantes
  residuales.

Tier 1
40
Orden de separación

• La siguiente lista muestra cómo se realiza la
  separación
• Tratamiento primario
• Sedimentación
• Aereación
• Tratamiento secundario
• Tratamiento terciario

Tier 1
41
Tratamientos

• Tratamiento primario prepara al agua de desecho
  para un tratamiento biológico. Sólidos grandes
  son removidos por tamizado. La igualación en un
  tanque mezclador, nivela las variaciones de flujo
  y concentración. La neutralización, cuando es
  requerida, sigue de la igualación. Aceites, grasa
  y sólidos suspendidos son removidos por
  flotación, sedimentación o filtración.
• Tratamiento secundario es una degradación
  biológica de compuestos orgánicos solubles de
  niveles de entrada de 50- 1000 mg/l DBO o mayores
  a niveles de efluentes bajo 15 mg/l. Se realiza
  tratamiento aeróbico en tanques abiertos. Después
  del biotratamiento, los microorganismos y sólidos
  suspendidos se dejan asentar.

Tier 1
42
Tratamientos

• Tratamiento terciario remueve residuales
  específicos. Por filtración, los sólidos
  coloidales suspendidos pueden ser removidos la
  adsorción remueve orgánicos por carbón activado
  granular (GAC) y la oxidación química remueve
  también compuestos orgánicos.
• Los sistemas terciarios tratan cantidades más
  grandes de agua de desecho, por lo cual son más
  caros.
• Cuando las corrientes ricas en metales pesados,
  pesticidas u otras substancias que pueden pasar a
  través del primer tratamiento e inhiben el
  tratamiento biológico están presentes,
  tratamientos en-planta son necesarios.
• Precipitación, adsorción de carbón activado,
  oxidación química, stripping aéreo o de
  corriente, oxidación de aire húmedo, intercambio
  iónico y la ósmosis inversa son algunos métodos
  útiles cuando se emplea el tratamiento en-planta.

Tier 1
43
El tratamiento terciaro

• El tratamiento terciario es un paso de refinado.
  Su importancia radica en lugar de encontrar
  soluciones al final de la tubería, donde el
  tratamiento primario y secundario son usados, es
  posible minimizar algunos componentes tóxicos o
  peligrosos en el proceso antes de que éstos sean
  combinados con otros menos peligrosos.
• El tratamiento biológico un efluente 30/20 con
  no más de 30 mg/l sólidos suspendidos y 20 mg/l
  DBO.

Tier 1
44
Tratamiento terciario

• Sin embargo, las corrientes de los ríos han
  decrecido debido condiciones de sequía. Bajo
  estas circunstancias, nuevos límites son
  impuestos sobre la calidad del efluente final.
  Los procesos de tratamiento para alcanzar los
  límites requeridos en el proceso son bien
  conocidos como tratamientos terciarios.

Tier 1
45
Tratamiento en-planta

• Un programa de minimización de residuos debe ser
  implementado antes del tratamiento de final de la
  línea.
• Recirculación. En la industria del papel, el agua
  blanca proveniente de las máquinas de papel puede
  ser enviada a los ahorradores para remover la
  pulpa y la fibra y reciclarlos a varios puntos
  del proceso.
• Segregación. Las corrientes limpias son separadas
  para descargas directas
• Disposición. En muchos casos, la descarga total
  de DBO y sólidos suspendidos puede ser reducida
  removiendo el residuo en un estado semiseco.
• Reducción. El uso de cutoffs automáticos pueden
  reducir el volumen de agua de desecho.
• Substitución. La substitución de aditivos
  químicos con un menor efecto contaminante en las
  operaciones de proceso.

Tier 1
46
Procesos de tratamiento de agua de
desechoProceso de selección

• .

Tier 1
47
Figura 1. Programa teórico de tratamiento de agua
de desecho industrial con compuestos orgánica y
tóxicos
Para aguas de desecho que contienen compuestos
orgánicos no tóxicos, los criterios del diseño
del proceso pueden obtenerse a través de estudios
de laboratorio.
Para definir los problemas del tratamiento del
agua de desecho, se plantea un análisis
preliminar
Corrientes Orgánicas
Corrientes con metales pesados
Corrientes minerales
Tóxicos y/o no-biodegradables
volátil
Biodegradable
Fuente de control Figura 3.
Igualación Neutralización Remoción
aceit/grasa Sólidos suspendidos
Biological treatment
Disposición final
Tier 1
(Eckenfelder, 2000)
48
Tratamiento de la fuente
meta

• Reducción de la fuente es cualquier actividad que
  reduce o elimina la generación de desechos
  peligrosos en la fuente
• Su principal objetivo es el de lograr cambios en
  la composición, uso y patrones de generación de
  desecho asociados con los productos

Tier 1
49
Tratamiento de la fuente

• El tratamiento de la fuente involucra diferentes
  de definiciones de reducción de la fuente, pero
  el consenso general para ser la inclusión de
  acciones en-planta para reducir la cantidad o
  toxicidad de las fuentes de desechos.
• Los ejemplos incluyen modificaciones de
  equipamiento, diseño y cambios de operaciones del
  proceso y productos y substitución de materias
  primas.

Tier 1
50
Figura 2. Estudios de laboratorio para metales
pesados/orgánicos volátiles
Inicio
Stripping con aire o vapor
VOC/NH3
Muestra Igualada
Chemical oxidation reduction
Principales contam. scan y bioassay
Precipitación
Metales pesados
Cuando se tienen compuestos orgánicos e
inorgánicos, es necesario evaluar la presencia de
metales pesados o compuestos orgánicos volátiles.
No-degradables/ tóxicos
Aliment. reactor batch
Tratamiento de la fuente
Degradable
Biodegradación a largo plazo
Carbón activado granular
Ósmosis inversa
Principales contam. scan y bioassay
Carbón activado en polvo
Principales contam/tóxico
Intercambio iónico
SDT/inorgánicos
Tier 1
(Eckenfelder, 2000)
51
Figura 3. Tratamiento de agua de desecho tóxica
Tratamiento en-planta
Descarga a reciclaje o tratamiento
Ósmosis inversa
Si el agua de desecho es no-biodegradable o
tóxica, se debe de considerar el tratamiento de
la fuente o modificaciones en-planta.
Intercambio iónico
Resinas poliméricas
Adsorción con carbón granular
Filtración
Tratamiento anaeróbico
Precipitación
Stripping con aire o vapor
Oxidación con aire húmedo
Oxidación reducción
Oxidación química
Compuestos orgánicos volátiles amoniacales
Agua de deseco del proceso
Metales pesados
Químicos orgánicos
Tier 1
(Eckenfelder, 2000)
52
Métodos de remoción de sólidos suspendidos

• Sedimentación es la técnica más común en el
  tratamiento de desechos acuáticos ya que
  involucra poco equipo mecánico y es de operación
  estable. Sin embrago, hay algunas situaciones en
  donde la flotación resulta ser una mejor opción.
• Flotación es una buena técnica para la remoción
  de sólidos cuando la diferencia de densidades
  entre el agua y los sólidos es marginal, o cuando
  los sólidos tienen mayor contenido de grasa o
  aceites.

Tier 1
53
Métodos para la remoción de sólidos suspendidos

• Coagulación es empleada para remover materiales
  de desecho en forma suspendida o coloidal. Los
  coloides son partículas dentro de un rango de
  tamaño de 1 nm to 0.1 nm, no sedimentan en reposo
  y no pueden ser removidas por tratamientos
  físicos convencionales.
• Precipitación. en el tratamiento de agua, el
  proceso de precipitación es usado para ablandar
  (remoción de la dureza causada por el calcio y
  magnesio) y remoción de fierro y manganeso.

Tier 1
54
Sedimentación

• Reduce los sólidos por al menos 50, con
  reducción proporcional de DBO.
• Adición de químicos para ayudar a la
  sedimentación por coagulación de partículas o
  precipitación química.
• Puede presentar descargas aceptables por los
  estándares con remoción regular de lodo sin
  tratamiento secundario.
• El lodo de los tanques primarios es removido en
  intervalo de entre 8 y 24 horas.
• El asentamiento secundario sigue cualquier forma
  de aeriación biológica o filtración para producir
  un efluente bajo en sólidos.
• Particularmente, regulaciones estrictas de
  descargas sugieren un tratamiento terciario para
  remover más del 50 de sólidos y DBO.

Tier 1
55
Flotación

• La filtración con aire disuelto es una técnica
  común. Esta técnica consiste básicamente en
  inyectar una corriente acuosa que contiene aire
  disuelto en el agua de desecho. El aire disuelto
  forma burbujas cuando abandona la solución y
  transporta las partículas suspendidas, las cuales
  tienden a concentrarse en la interfase
  burbuja-agua de desecho, a la superficie, donde
  forma una emulsión.

Tier 1
56
Flotación
Diagrama general del método de flotación
Floculador
Scraper (raspador)
Agua tratada
Agua a ser tratada
Aire
Tier 1
57
Coagulación

• Los residuos del papel pueden ser efectivamente
  coagulados con pequeñas dosis de alúmina. La
  sílica o el polielectrolito ayudan a la rápida
  formación de aglomerados asentados.
• Desechos que contienen aceite emulsificado puede
  ser clarificado por coagulación.
• Para una coagulación efectiva, se deber agregar
  un álcali. Después de la adición del álcali y el
  coagulante, es recomendable realizar un mezclado
  rápido.

Tier 1
58
Precipitación

• La presipitación química en el tratamiento de
  agua de desecho involucra la adición de químicos
  para alterar el estado físico y químico del
  material disuelto y suspendido, y facilitar así
  su remoción. Usualmente se combina con
  coagulación, floculación y separación.
• Principio Los compuestos disueltos, por ejemplo
  iones de metales pesados, son transformados en
  sus hidróxidos insolubles por aumento del pH por
  dosificación de limadura de NaOH. Usando técnicas
  de coagulación y floculación estos pequeños
  núcleos de hidróxidos se convierten en coágulos
  para la separación. Con los precipitantes
  adecuados estos coágulos sirven como trampas para
  otros compuestos (orgánicos) disueltos una forma
  de co-precipitación.

Tier 1
59
Remoción de Metales Pesados
TÉCNICAS DE REMOCIÓN DE METALES PESADOS
Precipitación convencional
Hidróxido
Sulfuro
Carbonato
Coprecipitación
Precipitación inducida
Dimetil tio carbamato
Dietil tio carbamato
Trimercapto-s-triacina, sal de trisodio
Otros métodos
Intercambio iónico
Adsorción
Oportunidades de recuperación
Intercambio iónico
Membranas
Técnicas electrolíticas
Tier 1
60
Tratamiento Biológico
Cuando el tratamiento biológico es requerido, se
cuenta con varias opciones
Influente Acuoso de desecho
Alta resistencia
Si
Si
No
Tratamiento físico y químico
High strength
Tratamiento anaeróbico
Biodegradable
Si
Efluente pulido
Fracción Inhibidora no degradable
Si
No
Descarga
PACT
No
Descarga
Remoción de nitrógeno requerida
Sistema de Crecimiento disperso
Sistema de Mezclado total
Listo para degradación
No
No
No
Sistema de crecimiento fijo
Si
Si
Proceso intermitente
Sistema plug flow
Sistema selector
Sistema de Nitrificación/ Desnitrificación
Si
Efluente pulido
No
Descarga
Descarga
Tier 1
(Eckenfelder, 2000)
61
Tratamiento biológico parámetros y dimensiones
típicos de operación
(Eckenfelder, 2000)
Método de tratamiento Modo de operación Grado de tratamiento Requerimientos de superficie Equipo Comentarios
Laguna Descarga intermitente o continua facultativa o anaeróbica Intermedio Excavado terrestre 10-60 días de retención Control frecuente de olores requerido
Lagunas Activadas Tanques completamente mezclados o facultativos continuos Alto en verano bajo en invierno Pila de tierra, 8-16 ft de profundidad, 8-16 acres/(millón gal/d) Embarcadero montado o aereadores de superficie flotante o difusores de sub-superficie Separación de sólidos en laguna remoción periódica de agua y lodos
Lodo Activado Completamente mezclado o flujo pistón reciclaje de lodo gt 90 remoción de orgánicos Pila de tierra o concreto 12p20 ft de profundidad 75000-350000ft3/(millón gal/d) Aereadores difusos o mecánicos clarificador para separación de lodo y reciclo Exceso de lodos deshidratados y disposición final
Filtro por goteo Aplicación continua pueden emplear efluentes de reciclo Intermedio o alto, depende de la carga 225-1400 ft /(millón gal/d) Empacador plástico 20-40 ft de profundidad Pretratamiento antes del POTW o de la planta de lodos activados
CBR Multietapas continuas Intermedio o alto Discos plásticos Separación de sólidos requerida
Anaeróbico Mezclado completo con reciclado filtro upflow y downflow, lecho fluidazo cama de lodo upflow Intermedio Recolección de gas requerida pretratamiento antes del POTW o de la planta de lodos activados
Irrigación spray Aplicación intermitente de desecho Completo percolación de agua en agua subterránea y residuos a corriente 40-300 gal/(min.acre) Tubería de irrigación de aluminio y boquillas de rocío movible para relocación Separación requerida de sólidos contenido limitado de sal en desechos
Tier 1
62
Tratamientos avanzados de desechos acuosos

• El tratamiento avanzado de desechos acuosos es
  definido como el proceso que remeve mayor
  cantidad de contaminantes que los tratamientos
  convencionales. Este término puede ser empleado
  como el tratamiento terciario, pero la mayoría de
  sus objetivos es la separación de nitrógeno,
  fosfuros y sólidos suspendidos.
• Los tratamientos avanzados incluyen
• Coagulación química de los desechos acuosos
• Medios filtrantes granulares
• Ultrafiltración
• Nanofiltración
• Pantallas cuña-cable
• Micromonitoreo
• Filtros de tierras de diatomeas

Tier 1
63
Reducción de volumen y disposición
Tier 1
64
Reducción de volumen

• La reducción del volumen puede ser usada para
  reducir los costos de tratamiento y de manejo y
  disposición de residuos remanentes después del
  tratamiento. La reducción del volumen puede ser
  lograda usando diferentes métodos
• Reuso de desechos acuosos y residuos
• Modificaciones al tratamiento para reducir los
  residuos sólidos
• Tratamientos segregados para reducir mezclas de
  residuos peligrosas
• Incineración para reducir el volumen de desechos
  y convertir desechos peligrosos en no-peligrosos.

Tier 1
65
Reducción en la producción de desechos y
volúmenes de disposición

• Deshidratación simple el lodo es desecado en una
  serie de tanques y se deja sedimentar. El agua
  obtenida es decantada. Este método reduce el
  volumen de lodo depositado.
• Composición el material es revuelto
  mecánicamente en intervalos, se somete a
  aereación forzada y se envía a recipientes donde
  se controla el contenido de olor, pérdida de
  calor y agua.

Tier 1
66
Reducción en la producción de desechos y
volúmenes de disposición

• Digestión es la degeneración lenta del contenido
  orgánico del lodo por bacterias anaeróbicas en
  compuestos más simples- dióxido de carbono, agua
  y aniones (nitratos, sulfuros, fosfatos).
• La digestión es uno de los pocos tratamientos
  de lodos en el que se logra una reducción
  significativa de agentes patógenos.
• La producción del digestor de gas es 65-70
  metano, 30-34 dióxido de carbono y trazas de
  compuestos sulfurados. El gas colectado es
  quemado en un boiler para mantener el digestor
  caliente y el exceso es usado para calentamientos
  posteriores o generación de energía.

Tier 1
67
Reduction of waste production and disposal
volumes

• Incineration its main advantages lie in the
  complete destruction of organic compounds, the
  ash being inert and usually less than 25 of the
  original sludge volume.
• Most incinerators are of the fluidized bed
  variety.

Tier 1
68
Diagrama de manejo de desechos
Reciclaje de desechos
Operaciones mejoradas
Tratamiento de desechos
Rediseño del proceso
Aumento de la Efectividad del manejo de desechos
Disposición de desechos
Materia prima substituta
Tier 1
69
Preguntas de opción múltiple
Tier 1
70
Tier 1 Quiz

• 1. Qué es contaminación?
• Contaminación se refiere a contaminantes dañinos
  al medio ambiente y al acto o proceso de
  contaminar el ambiente.
• Cualquier cambio indeseable en las
  características del aire, agua, suelo o comida
  que afectan la salud llamada llamado
  contaminación.
• Químicos indeseables u otros materiales
  encontrados en el ambiente. Los contaminantes
  pueden dañar la salud humana y el ambiente.
• Todas las anteriores.

Tier 1
71
Tier 1 Quiz

• 2. Qué es DBO?
• La cantidad de oxígeno requerida para la
  estabilización de materia orgánica oxidable
  presente por 7 días de incubación a 20 oF.
• Una prueba empírica usada para la medición de los
  desechos, evaluando la cantidad de oxígeno
  requerido por microbios para degradar una muestra
  de efluente.
• Una prueba usada para evaluar la cantidad de
  oxígeno presente en la corriente.
• La cantidad de oxígeno requerida para desarrollar
  una prueba bioquímica.

Tier 1
72
Tier 1 Quiz

• 3. Por qué es importante reducir los
  contaminantes dañinos?
• Debido a que al ser descargados pueden causar
  contaminación del agua.
• Debido a sus características radioactivas que
  pueden dañar la salud humana y provocar cáncer.
• Debido a que enfermedades infecciosas pueden ser
  transmitidas cuando existe contacto con
  sustancias contaminantes.
• Debido a sus características dañinas para la
  salud humana y el medio ambiente.

Tier 1
73
Tier 1 Quiz
Tier 1