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¿Qué debes saber sobre el Tratamiento de aguas residuales?

planta de tratamiento de aguas residuales domesticas viru

¿Qué debes saber sobre el Tratamiento de aguas residuales?

El tratamiento de aguas residuales es una práctica que, si bien se lleva realizando desde la antigüedad, hoy por hoy resulta algo fundamental para mantener nuestra calidad de vida. Son muchas las técnicas de tratamiento de aguas residuales con larga tradición y, evidentemente, se ha mejorado mucho en el conocimiento y diseño de estas a lo largo de los años.

Las cada vez más exigentes regulaciones que se deben cumplir (Límites máximos Permisibles, LMP y Estándares de Calidad Ambiental, ECA) han abierto paso a la aplicación de nuevas tecnologías de tratamiento de agua. Se encuentra desde Sistemas de tratamiento convencionales hasta Sistemas de tratamiento de efluentes avanzados. Algunas de las cuales permiten una recuperación de residuos del efluente generando un valor agregado y dando sostenibilidad al proyecto.

Importancia del tratamiento de aguas residuales

América Latina ha mejorado significativamente en los últimos años en cuanto a la gestión del agua, especialmente en lo referente a la expansión de la cobertura de los servicios. Hoy en día el 94,6% de los latinoamericanos disfrutan de agua potable (89,6% en el 2000); y el 83,1% tienen acceso a fuentes de saneamiento mejoradas (74,7% en el 2000). Sin embargo, el tratamiento de aguas residuales no avanza al mismo ritmo.

El acelerado crecimiento de la urbanización en América Latina ha incrementado el flujo de efluentes residuales en las ciudades. Además las pequeñas y medianas empresas no suelen contar con la infraestructura ni el desarrollo tecnológico necesario para el tratamiento de sus aguas. Esto, sumado al hecho de que un 40% de los servicios de saneamiento en zonas urbanas no están conectados a sistemas de alcantarillado. Todo ello, supone una enorme carga para el medio ambiente ya que son arrojados directamente a los cuerpos de agua. Solo en el Perú se estima que el 20,5% de las aguas residuales de origen industrial cuenta con los mecanismos para el tratamiento de aguas residuales.

“En la actualidad, el Tratamiento de Aguas Residuales sigue siendo visto más como una obligación impuesta por el estado que una necesidad para la conservación de la vida en el planeta”. expresa Roberto Suarez, Gerente General de Spena Group SAC.

Importante

En muchas ocasiones el costo del impacto generado por estos residuos supera a la inversión necesaria para depurar las propias aguas residuales. Por ejemplo, las fuentes de agua están cada vez más contaminadas, y requieren de procesos de potabilización más intensos y por lo tanto más costosos.

Además, el agua contaminada con químicos disueltos, antibióticos y hormonas suele ser el origen de otras enfermedades y resistencias a enfermedades. El riesgo que esto representa no solo es para las personas, sino que también aumenta considerablemente el gasto de los estados en salud. También estas aguas llegan a los animales y alimentos que son la base de nuestro consumo afectando así el entorno, las tierras, los cultivos y la acuicultura continental, y por ende, también a la población que hace uso y consumo de ello.

Recuperación de la Inversión

daf tratamiento de aguas industriales pesquera

Hemos visto que el Tratamiento de Aguas Residuales es un requisito primordial para la conservación de vida en el planeta. No obstante, aún se considera que invertir en una planta de tratamiento es un gasto, que no genera un retorno o beneficio.

Actualmente existen métodos y sistemas para el tratamiento de aguas residuales que, además del uso sostenible del agua, se puede recuperar subproductos o insumos. Pondremos uno par de ejemplos de Spena Group:

Caso 1

Para una reconocida reconocida pesquera, se ha realizado el diseño y ejecución de múltiples PTARI en todo el litoral peruano. Dichas plantas, se caracterizan por la recuperación de recurso como aceites, grasas y proteína de pescado para ser utilizadas en su proceso industrial.

Caso 2

Tratamiento de aguas residuales - Lodo decantado

Una de las 5 plantas de tratamiento de aguas residuales de una empresa avícola, no solo cumple con los LMP y ECA. Su PTAR, también recupera los nutrientes de sus aguas residuales para utilizarlas finalmente como abono en sus tierras.

Así como esos casos, existen más, tales como: reúso de aguas para riego, reúso de aguas para lavado de vehículos, reúso en servicios propios de la empresa, entre otros.

Como se puede apreciar, es posible conseguir la recuperación de recursos y a su vez cumplir con los estándares de calidad. Lo importante para este punto es saber escoger el mejor concepto de tratamiento con los equipos más adecuados y sostenibles en el tiempo.

Aumenta la vida útil de tus equipos y mejora los resultados

Uno de los consejos más importantes que Spena Group da a sus clientes para aumentar la vida útil de sus equipos y conseguir buenos resultados, es realizar una buena operación y mantenimiento de sus equipos.

“Muchas de las empresas que cuentan con un operador de planta no capacitado, nos comentan sus problemas: No cumplo con los Límites Máximos Permisibles (LMP) de efluente; tengo paradas no programadas de mi planta de producción porque la PTAR no puede recibir influente o la vida útil de mis equipos es muy corta».

Los problemas que surgen son consecuencia del descuido y el no realizar un programa de mantenimiento. En otras palabras, la falta de entrenamiento continuo de sus operadores y el deficiente monitoreo de equipos e instrumentos, hacen que todo se refleje en costos de operación de planta muy altos.

Solución

Para asegurar el correcto funcionamiento y cumplimiento de los objetivos de calidad de agua de una PTAR, es necesario realizar una adecuada operación de esta. Debes de asegurarte de contar con un operador de PTAR que haya sido rigurosamente seleccionado y capacitado. Además de encarar la gran responsabilidad que significa el manejo de equipos, y el acatamiento de instrucciones y control del efluente final.

Experiencia y conocimiento

Para terminar, no olvides siempre informarte bien antes de contratar un servicio o seleccionar un equipo. Busca a quienes tienen la experiencia y conocimiento en el rubro y que puedan ayudarte a escoger la mejor solución.

Spena Group S.A.C. hace más de 24 años, ha trabajado en el desarrollo de PTAR y PTAP, diseñando y ejecutando plantas de tratamiento a medida y para las características únicas de cada industria o proceso, con Sistemas de pre-Tratamiento avanzado para reducir carga con Floculación y Flotación, y Sistemas Biológicos Continuos (SBR, MBBR). Además, de un staff de profesionales del área de ingeniería y operaciones que dan soporte las 24/7.qw

Ver también

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MEZCLADOR

Spena Group garantiza un funcionamiento sencillo del mezclador y bajo costo en mantenimiento. Estos pueden venir con flotadores sobre la superficie u opciones de montaje fijo. Los mezcladores funcionan en entornos corrosivos sin caja de cambios y bajo consumo de energía en tanques de aireación, óvalos de oxidación, digestores, lagunas, tanques anóxicos y tanques de mezcla química.

El mezclador de ángulo variable actúa en entornos corrosivos sin caja de cambios y bajo consumo de energía en tanques de aireación, óvalos de oxidación...
Es un mezclador sencillo, robusto y fiable diseñado con el objetivo de adaptarse a todas las configuraciones de reactores y a cambios de proceso...
Combinando la mezcla y aireación en una sola unidad compacta con control independiente de aireación, la remoción biológica de nutrientes (BNR) ...
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Equipamientos para Plantas de Tratamiento de Agua y Aguas Residuales

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AIREACIÓN

Spena Group ofrece una variedad fiable de equipos de aireación para el tratamiento del agua. Nuestras soluciones ayudan a municipios e industrias a cumplir con las demandas reguladoras cada vez mayores, a la vez que proporcionan un control de procesos y flexibilidad sin igual. Estos equipos de aireación operan en una amplia gama de mercados en todo el mundo ya que están construidos para las condiciones más duras y están diseñados para durar. Trabajaremos con usted para ampliar el tratamiento en su infraestructura existente, ahorrándole tiempo y gastos de capital.

Los difusores de burbuja fina SSI Aeration combinan diseño avanzado, calidad superior de sus de componentes, y excelente rendimiento ya que están fabricados con
El Aireador Aspirador de 10-30hp, diseñado con hélice y carcasa inatascable para resistir los daños causados por altos niveles de escombros y basura en el sistema.
Aireador de flujo axial patentado con una descarga radial instantánea. Conocida en todo el mundo por su alta eficiencia de aireación en condiciones de...
Montado como un aireador de fondo y con una acción de mezclado intensa es específico para reactores profundos, y también sirve para altas concentraciones...
Combinando la mezcla y aireación en una sola unidad compacta con control independiente de aireación, la remoción biológica de nutrientes (BNR) ...
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Equipamientos para Plantas de Tratamiento de Agua y Aguas Residuales

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Sistema de Flotación por Aire Disuelto (DAF)

Sistema de Flotación por Aire Disuelto (DAF)

Los sistemas de Flotación por Aire Disuelto (DAF) son unidades de diseño robusto que separan materiales no disueltos como sólidos suspendidos, aceites, grasas y partículas floculadas y coaguladas del agua residual.

El principio de funcionamiento de todos los modelos DAF está basado en un sistema de aireación innovador e inteligente el cual crea finas burbujas de aire que promueven e incrementan la separación de las partículas.

La unidad está equipada con válvulas automáticas de eliminación de sedimentos para eliminar cualquier material asentado. El diseño puede incluir, según el modelo y el tipo de efluente a tratar, un paquete de placas de laminillas para aumentar el área de separación de la unidad y asegurar que los flóculos más pequeños se eliminen de las aguas residuales.

La selección de la unidad se basa en el tipo de aguas residuales, la capacidad hidráulica y de manejo de lodos.

Aplicaciones

  • Sólidos suspendidos.
  • Aceite y grasas.
  • Partículas coaguladas y floculadas.

Modelos

  1. Optiflot IPF

Ventajas y Características

  • Unidad compacta con paquete de placas.
  • Construcción de acero inoxidable.
  • Gama estándar o a medida.
  • Flujo laminar a través de la unidad para una eficiencia óptima de eliminación.

 

  1. Optiflot GDF

Ventajas y Características

  • Gran superficie libre especialmente para agua de alta contaminación.
  • Diseño de un sistema de aireación basado en la carga de lodo, para que se alcance la consistencia óptima del lodo.
  • Construcción de acero inoxidable.
  • Gama estándar o a medida.

 

  1. Optiflot NPF

Ventajas y Características

  • Unidad compacta con paquete de placas.
  • Construcción de acero inoxidable.
  • Gama estándar o a medida.
  • Flujo laminar a través de la unidad para una eficiencia óptima de eliminación.
  • Rango estándar NPF LX.
  • NPF HX especial diseñó la gama para las aguas bajas contaminadas que dan lugar a una alta capacidad por unidad.

 

  1. DAF Inteligente i-DAF

Para maximizar la sostenibilidad y minimizar los costos operativos se ha desarrollado un sistema aún más eficiente, el DAF Inteligente.

Ventajas y Características

  • 30% menor consumo de energía por m³ de agua tratada gracias al sistema inteligente de aireación.
  • Mayor capacidad de carga de lodos por m² de superficie y eficiencias de remoción de sólidos mediante un patrón de flujo más eficiente, un paquete de planchas interno más suave y un control de nivel dinámico.
  • Necesita menos atención del operador debido a un diseño más robusto.
  • Puede manejar altas variaciones en el flujo y sólidos con eficiencias de remoción consistentes debido al control de nivel inteligente y automático.
  • Tiene conexiones remotas completas para programas de monitoreo.
  • Es un concepto de tratamiento económico debido a un alto nivel de estandarización y una producción eficiente y de vanguardia.
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Filtro de Tela NDF Nijhuis

Filtro de Tela NDF Nijhuis (Lodos y Separación del Estiércol)

El filtro de tambor de tecnología de agua (NDF) está diseñado para la deshidratación de exceso de lodos de sistemas de tratamiento biológico y aplicaciones especiales de filtración. El diseño se basa en la rotación del tambor con tela y separación por gravedad.

Beneficios

  • Sistema interior alimentado.
  • Sistema de alimentación especial diseñado para la distribución de caudal.
  • Hasta un 80% de ahorro en costos de eliminación.
  • Paños interiores fácilmente intercambiables.
  • Tela sostenida por tambor perforado.
  • Sistema de autolimpieza.
  • Tamaño de poro de tela variable de 40 a 250 μm.
  • Cuerpo de acero inoxidable.
  • Cubierta extraíble para facilitar el mantenimiento.
  • Posibilidad de dosificación de polímero opcional para aumentar el rendimiento.

Series

Series

 Longitud mm Ancho mm Alto mm Peso vacío – Lleno Potencia kW

NDF 100

 1600 – 2150 1000 1800 – 1950 345 – 450 0,55
NDF 200 2600 – 3150 1000 1800 – 1950 425 – 625

0,55

NDF 300

 3550 – 4100 1000 1800 – 1950 505 – 775 0,55
NDF 400 4500 – 5050 1000 1800 – 1950 585 – 950

0,55
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Sistema de Espesamiento de Lodos

SISTEMA DE ESPESAMIENTO DE LODOS

El espesamiento de lodos de los decantadores primarios y secundarios ha sustituido los espesadores  de gravedad como norma industrial antes de la digestión o la deshidratación. Todos los espesadores de lodos de Alfa Laval se caracterizan por su diseño cerrado, su bajo mantenimiento y sus sistemas de control del olor.

PROCESOS

El  espesamiento de los lodos se consigue gracias a una reducción del volumen de aproximadamente un 30 – 80 %,  antes de cualquier otro tratamiento. Las  plantas de tratamiento es  de menor tamaño, con alimentación regular de lodo, el espesamiento tiene lugar generalmente directa en el tanque de almacenamiento de los lodos. El lodo es comprimido en la base del tanque mediante la gravedad, mientras en la parte superior se produce una capa de agua que se extrae y recircula nuevamente.

En las plantas de tratamiento de mayor tamaño, donde existen tanques especiales de espesamiento de lodos.  Donde estos tanques están equipados con rodillos de rotación vertical, que crea micro canales en el lodo para un mejor escurrido. La importancia de las máquinas de espesamiento tiene lugar en aquellos lodos no estabilizados, en que pueden pudrirse durante el almacenamiento.

VENTAJAS

  • Reducción de volúmenes.
  • Tanques especiales.
  • Eliminación de las bacterias.
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Digestión de Lodos y Sistemas de Digestión de Residuos

DIGESTIÓN DE LODOS Y SISTEMAS DE DIGESTIÓN DE RESIDUOS

La DIGESTIÓN DE LODO es  producida en las plantas de tratamiento de aguas residuales, durante su proceso, en las fases primaria, secundaria y terciaria, donde se involucra una combinación de procesos físico, químico y biológico. En la fase primaria, se pueden separar del agua servida componentes fluctuantes, basura arrastrada por el flujo del agua servida y arena. Los lodos están formados por sustancias contaminantes y peligrosas para la salud, por ese motivo los lodos deben ser tratados. Los lodos extraídos de los procesos de tratamiento de las aguas residuales domésticas e industriales tienen un contenido en sólido que varía entre el 0.25 y el 12% de su peso.

PROCESOS

En el tratamiento de las aguas residuales contiene principalmente dos tipos de lodos.

Los lodos producidos en el tratamiento de aguas residuales dependen del tipo de planta de tratamiento y de la operación de ésta. En una planta de aguas residuales domésticas, los lodos se generan principalmente en las etapas de tratamiento primario y tratamiento secundario.

Los lodos primarios se producen en la sedimentación primaria, en la cual se remueven sólidos sedimentables. La cantidad depende de la carga superficial o tiempo hidráulico de retención. En la sedimentación primaria con químicos se produce más lodo, producto de una mayor remoción y de la precipitación química de la materia coloidal.

Los lodos secundarios se producen en procesos de tratamiento biológicos que convierten residuos o substratos solubles en biomasa. También incluyen la materia particulada que permanece en el agua después de la sedimentación primaria y que se incorpora en la biomasa. La cantidad producida depende de varios factores: eficiencia del tratamiento primario, relación de SST a DBO, cantidad de sustrato soluble, remoción de nutrientes y criterios de diseño del tratamiento. Los lodos secundarios se producen en los reactores biológicos y se sedimentan o separan del agua en los sedimentadores secundarios. Estos sedimentadores tienen en su base una tolva para almacenar y concentrar los lodos sedimentados. La extracción del lodo sedimentado se efectúa por carga hidráulica y por el accionamiento mecánico de las rastras que “barren” el fondo del tanque, empujando los lodos sedimentados a la tolva para su extracción.

El tipo depende del origen de los lodos, lo cual también hace que tenga ciertas características de acuerdo al tratamiento en el que se produjo. En este caso  se describen los principales tipos de lodos producidos en el tratamiento de aguas residuales, sus características, la normatividad  corresponde para su tratamiento y la problemática en el manejo y disposición.

VENTAJAS

  • Sistema de reciclaje, con una útil revalorización del residuo.
  • Optimiza los recursos existentes en cada zona al aprovechar los residuos que se producen en ella.
  • Reducción de volumen de residuos.
  • Disminución de las necesidades de materia orgánica de los suelos y contribuye a su recuperación.
  • Disminuye la contaminación por metales pesados presentes en los residuos, ya que el compostaje reduce la   disponibilidad de éstos, posiblemente debido a la formación de complejos o a la adsorción por sustancias húmicas.
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Tratamiento Terciario y Sistemas de Recuperación de Productos Valiosos

TRATAMIENTO SECUNDARIO Y SISTEMAS DE RECUPERACIÓN DE PRODUCTOS VALIOSOS

En muchos casos previamente a la ejecución de una limpieza  o drenaje del sistema se puede recuperar gran parte del producto valioso remanente optimizando la eficiencia económica de la planta productiva.

Una de las aplicaciones más comunes de recuperación de producto en las industrias  es por separación de fases, agua  o producto.

PROCESOS

Durante el inicio de producción de una planta, se realiza un empuje de producto con agua, formándose una interface. En donde un proceso adecuado y significativo de recuperación de producto en este caso, depende fuertemente de la precisión y calidad de la técnica que se utilice para controlar el punto de separación de dicha  interface.

Al comparar la eficiencia de los diferentes métodos de medición, como control visual, control volumétrico, medición de conductividad y medición de concentración, se puede comprobar que existen diferencias significativas en cuanto a la velocidad de respuesta, respetabilidad y relación costo.  En este contexto se puede comprobar fácilmente que el método de medición de concentración es el más adecuado ya que arroja óptimos resultados.

VENTAJAS

  • Operación segura.
  • Reducción de mermas de producto.
  • Disminución de costos de producción.
  • Reducción de consumo de agua.
  • Control de calidad.
  • Reducción de costos de mantenimiento.
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Tratamiento Terciario del Agua y Aguas Residuales y Sistemas de Reciclaje

TRATAMIENTO TERCIARIO DEL AGUA Y AGUAS RESIDUALES Y SISTEMAS DE RECICLAJE

El sistema de reciclaje es un componente clave de la reducción de desechos modernos y es el tercer componente de la jerarquía de residuos «Reducir, Reutilizar y Reciclar”.

Donde se usa un  proceso  en una planta de reciclaje de residuos para la  recuperación de materiales que se utilizarán para formar nuevos productos. Este  material es recogido en varios maneras y son entregados a una instalación donde se somete a una  re-fabricación para que pueda ser utilizado en la producción de nuevos materiales o productos. Por ejemplo, las botellas de plástico que se recogen pueden reutilizarse y convertirse en plástico, un producto nuevo.

PROCESOS

El SISTEMA DE RECICLAJE es el proceso de convertir los residuos en objetos reutilizables para evitar el desperdicio de materiales potencialmente útiles, reducir el consumo de materias primas frescas, donde  el uso de energía, la contaminación del aire (por incineración) y la contaminación del agua es la eliminación de desechos y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con la producción de plástico.

VENTAJAS

  • Mejorar la calidad del reciclaje.
  • Proporcionar una mayor transparencia sobre la calidad del reciclaje.
  • Proporcionar ayuda a aquellos que contratan instalaciones de reciclaje de materiales para identificar lo que se requiere de ellos
  • Estimular un mercado doméstico para el reciclaje de calidad.
  • Abordar y reducir los problemas relacionados con el Reglamento de Embarque de Desperdicios.
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Tratamiento Secundario del Agua y Aguas Residuales – Sistema de Filtración

TRATAMIENTO SECUNDARIO DEL AGUA Y AGUAS RESIDUALES – SISTEMA DE FILTRACIÓN

En este estudio, la filtración de membrana se utilizó para tratar un efluente secundario que emana de un tratamiento de aguas residuales que se trata de una combinación de aguas residuales industriales y municipales. En donde se  evaluaron tres Pre tratamientos de alimentación para una filtración en membrana por ósmosis inversa en espiral.

PROCESOS

En sus procesos se basan en:

  • Ultrafiltración de membrana (Sistema I).
  • Adsorción de doble capa y Adsorción de carbono activado granular (GAC) (Sistema II).
  • Filtración de dos medios con dosificación de floculante orgánico y adsorción de GAC (Sistema III).

En este proceso se  muestra que el Sistema I produjo la mejor eliminación de turbidez, con turbidez por debajo de 1,15 NTU. En cuanto a la combinación de Sistema I y RO mostró la menor disminución de flujo entre las limpiezas. Además, la recuperación del flujo se logró fácilmente con la limpieza mecánica sin productos químicos. El rechazo total de sólidos disueltos, donde  se mantuvo bien en un 81-89%. El filtro de dos medios y el GAC no proporcionaron un pre tratamiento adecuado; Esto condujo a un ensuciamiento rápido en la membrana de RO. El impacto en el rendimiento de RO en donde hubo un  descenso de flujo junto con la disminución del rechazo de TDS de 78 a 66%. La adición de un floculante orgánico, no hubo una mejora significativamente el rendimiento de la filtración de doble medio y el GAC. También se observó que un pre tratamiento inadecuado tuvo un impacto adverso sobre la recuperación del flujo de membrana mediante limpieza. La limpieza mecánica simple fue insuficiente para recuperar el flujo cuando se emplearon sistemas II y III como pre tratamiento. Además, se requería una duración de limpieza química más larga para recuperar el flujo de membrana.

VENTAJAS

  • Bajos costos de inversión.
  • Tener mayor seguridad con el agua que consumimos.
  • Eliminación del cloro.
  • El agua pura aporta a la salud y es que por medio de ella se puede hidratar mejor el cuerpo y evitar el contagio con bacterias.