Home

Contaminación de las Aguas | Fuentes de Contaminación | Actividades Agricolas | Actividades Ganaderas | Mecanismos de Contaminación | Vulnerabilidad de los Acuíferos | La Polución es Epidemica | Que es Agua Dura | El Ciclo Hidrologico del Agua del Planeta | El Medio Ambiente y la Calidad de el Agua | Aguas Residuales | Porqué Tratar las Aguas Residuales | Contaminacion | Prevención de la Contaminación | Sistema de Gestión Ambiental | Manejo de Cuencas | Biosólidos | Auditoría de Efluentes Industriales | Tratamiento de Aguas Residuales | Tratamiento de Residuos Industriales Líquidos | ISO 14.000 | Producción Limpia | Privatización | Concesiones | Producción Limpia
Contaminación de las Aguas por Nitratos
Tratamiento de Residuos Industriales Líquidos

Tratamiento de Residuos Industriales Líquidos

Derrames y EmergenciasRemoción de SólidosRemoción de ArenasRemoción de Aceites y GrasasRemoción de Metales PesadosMedición de FlujoRegulación HomogeneizaciónNeutralizaciónFloculación CoagulaciónTratamiento SecundarioTratamiento TerciarioEfluente TratadoLodos Riles
Diagrama de Tratamiento de Riles

Antes de instalar una planta de residuos industriales vea
Auditoría de Efluentes Industriales
Vea la "Guía para la Elaboración de Proyectos de Tratamiento de RILES"

Remoción sólidos

Para proteger las unidades principales de tratamiento de una planta de tratamiento de aguas residuales y asegurar su eficiencia es necesario remover los sólidos flotantes grandes y los sólidos suspendidos que frecuentemente están presentes en el caudal de entrada. Estos materiales pueden ser hojas, ramas, papel, trapos y otros desechos que pueden obstruír el flujo a través de la planta o dañar el equipamiento instalado.
El procedimiento más usual consiste en la instalación de rejas a través de las que pasan las aguas residuales crudas. Las rejas se clasifican según su tamaño, su forma y su sistema de limpieza. Su tamaño, o separación entre barras, determina el volumen de sólidos retenidos : finas, entre 3- 10 mm, medias, entre 10-25mm y gruesas de 50 a 100 mm. Para separaciones inferiores a 25 mm los sólidos retenidos oscilan entre 20 y 1000 litros de sólidos por cad 1000 m3 de agua tratada. Según su forma pueden ser curvas o rectas y verticales o inclinadas Las rejas de limpieza manual se emplean para caudales no muy grandes y necesitan vigilancia constante para evitar la colmatación. Las rejas automáticas disponen de un rastrillo que elimina los materiales depositados. Los residuos removidos por las rejas se pueden retirar por descarga sobre contenedor, sobre plataforma drenada o eliminarse por cinta transportadora. El destino final suele ser un vertedero.


 
 

Remoción arenas (Desarenadores)

El término arena incluye también residuos tales como cenizas, cáscaras de huevo, huesos, etc. La
finalidad de la remoción es impedir la abrasión, evitar los depósitos en tuberías y eliminar los inertes del tratamiento de lodos. Esta operación está precedida por el desbaste y es un proceso simultáneo con la separación de aceites y la preaireación generalmente. El valor de diseño medio para la densidad relativa de las arenas es de 2.65 y el diámetro de la arena suele ser superior a 0.2 mm. Los desarenadores se diseñan de forma que el tiempo de retención y la velocidad ascensional del agua permitan que las partículas de  determinados diámetros y densidad queden retenidas al 100%, y las más pequeñas o más ligeras en porcentajes inferiores.
Tipos de desarenadores.
- Desarenadores de flujo horizontal. Los más sencillos son simples canales horizontales con rebosaderos de regulación y limpieza manual de arena. Se utilizan exclusivamente en pequeñas instalaciones y los tiempos de retención oscilan entre 1 y 2 minutos.
- Desarenadores a nivel constante. Son simples decantadores troncocónicos o circulares, normalmente con alimentación central y evacuación periférica, y para su diseño sólo debe tenerse en cuenta el caudal máximo y la velocidad de caída de la arena a retener.
- Desarenadores aireados. Son los más usados actualmente. Consisten en estanques rectangulares provistos de difusores de aire, colocados a 0.5-0.9 m del fondo, que provocan un flujo helicoidal del agua perpendicularmente a la dirección de paso. Las ventajas que han hecho que se generalice su uso son:
- La aireación evita o aminora la producción de olores y reduce algo la carga orgánica.
- La arena recogida está exenta prácticamente de productos orgánicos.
- Existe la posibilidad de eliminar distintos tipos de arena actuando sobre el caudal de aire.
- Puede actuar como desengrasador.
- Sus rendimientos son constantes para variaciones grandes de caudal.
La arena extraída se evacua al vertedero, a veces previo secado en eras.


Remoción aceites y grasas

Es una separación líquido-líquido para el caso de aceites y líquido-sólido para el caso de grasas. En general, se realiza en origen en el caso de aguas industriales y combinado con el desarenado en el caso de efluentes urbanos.Todos los sistemas provocan una reducida velocidad de flujo y una superficie tranquila.
Para pequeños caudales existen unidades compactas con tiempos de retención de 3 a 5 min y caudales de 20 a 30 l/min, con una velocidad ascensional de unos 15 m/hora. Para el agua con gran cantidad de grasa, por ejemplo, efluentes de mataderos, se puede acudir a desengrasadores aireados, con un tiempo de retención medio de 10-15 min. y un caudal de aire de 0.5 a 2 m3 de aire/hora y m3 de desengrasador. Para la industria petroquímica se han desarrollado sistemas más complejos, como los separadores API y de placas.


Remoción metales pesados

Los metales pesados están presentes en una variedad de aguas residuales industriales, tales como las de la industria de la galvanoplastia, química y petroquímica y la fabricación de pinturas y pigmentos. Es importante remover estos metales antes de los tratamientos biológicos, para evitar la toxicidad y la acumulación de los mismos en el lodo biológico.
Ver sistemas de remoción para los siguientes metales:
Arsénico, Cadmio, Cromo hexavalente, Cobre, Cianuro, Plomo, Mercurio, Níquel, Zinc


Remoción Arsénico

El arsénico inorgánico existe como ión arsenito (As+3) o ión arsenato (AS+5). El arsénico puede ser removido
por precipitación con cal o con sulfuro, o coprecipitado con hidróxido de hierro o aluminio. La eficiencia del tratamiento está influenciada por el estado de oxidación del arsénico. La precipitación con sulfuro es parcialmente efectiva para el arsenato pero inefectiva para arsenito. La precipitación con cal produce una eficiencia de tratamiento más alta pero requiere pH 12. La coprecipitación produce el efluente de mayor calidad pero tiene el inconveniente de producir mucho lodo. La eficiencia con aluminio decrece por encima de pH 7 mientras que con hierro lo hace por encima de pH 9. Estos procesos operan mejor sobre arsenatos, de forma tal que se debe realizar un proceso previo de oxidación cuando el arsénico está presente como arsenito. Para altas concentraciones de arsénico una coprecipitación de múltiples etapas es efectiva, produciendo una considerable reducción en la generación de lodo.


Remoción Cadmio

El cadmio se remueve más eficientemente por precipitación del hidróxido a pH entre 9 y 12. La precipitación es también posible como carbonato de cadmio a pH 10. La cal dará un precipitado de mayor capacidad de sedimentación que el caústico.


Remoción Cromo hexavalente

El cromo hexavalente debe ser reducido al estado trivalente con la precipitación del hidróxido subsecuente. La precipitación del cromo trivalente es más efectiva a pH entre 8,5 y 9,5. La reducción se alcanza a pH entre 2 y 3 con un agente químico reductor como dióxido de azufre, bisulfito de sodio o sulfato ferroso. La eficiencia de la conversión de cromo es inter- dependiente del tiempo de reacción, pH y el tipo y concentración del agente reductor usado. En la industria de galvanoplastia se ha usado el sistema de intercambio iónico para recuperación de cromo y reuso de agua.


Remoción Cobre

El cobre se remueve comúnmente por precipitación a pH entre 9 y 10,3. Los cianuros, otros agentes complejantes o altas concentraciones de carbonatos se complejarán con el cobre e interferirán con la precipitación, siendo requerido un pretratamiento para su remoción. La clarificación por gravedad es usualmente efectiva para la remoción de sólidos.


Remoción Cianuro

Las aguas residuales que contienen cianuros son comúnmente tratados usando cloración alcalina. El proceso es más efectivo utilizando un sistema de dos etapas en el cual el cianuro es oxidado a cianato (CNO-), seguido de una cloración adicional como segunda etapa. Los cianuros han sido también tratados usando ozono, oxidación con peróxido de hidrógeno o descomposición electrolítica.


Remoción Plomo

La precipitación es muy efectiva con excepción de aquellos casos como en la industria del tetraetilo de
plomo en los cuales se producen concentraciones significativas de compuestos orgánicos con plomo. El plomo en su forma orgánica no es fácil de eliminar por precipitación y el componente orgánico debe ser destruido químicamente, como por ejemplo, por cloración antes de la precipitación. La precipitación es más efectiva entre pH 9 y 10. El tratamiento con cal produce un lodo de buena sedimentación mientras que el tratamiento con soda caústica puede requerir filtración.


Remoción Mercurio

Hay varias tecnologías que han sido aplicadas para la remoción de mercurio. El intercambio iónico y la
coagulación son empleados comúnmente. El intercambio iónico implica la formación de complejos de un cloruro
mercúrico cargado negativamente por adición de cloro o hipoclorito y la remoción del complejo de cloruro mercúrico con una resina de intercambio iónico. La coagulación ha sido aplicada con éxito a aguas de lavado que contienen mercurio orgánico e inorgánico. El hierro y el alumbre producen una remoción equivalente de mercurio; sin embargo, el lodo de alumbre muestra propiedades de sedimentación más pobres. Se requiere de filtración del efluente para llegar a la calidad óptima del mismo. Puede emplearse también la adsorción por carbón para remover mercurio, pero es menos efectiva que el intercambio iónico o la coagulación para altos niveles de mercurio en el afluente. La adsorción puede ser empleada cuando los niveles de mercurio en el afluente están por debajo de 50 g/l.


Remoción Níquel

El níquel existe usualmente como un ión soluble pero forma compuestos estables con amoníaco, EDTA o cianuro. La precipitación con hidróxido se logra a pH 9,5. Usualmente se requiere de filtración para una calidad óptima consistente del efluente.


Remoción Zinc

El zinc es comúnmente removido por precipitación con hidróxido. Se ha observado un rendimiento óptimo a valores de pH tan bajos como 9,0 a 9,5 y tan altos como ll, y más. El zinc es un metal anfótero cuya solubilidad se incrementa a pH altos y bajos. Es posible que algunos constituyentes (como agentes complejantes), que no fuesen el zinc en las aguas residuales, puedan influir en la eficiencia de la precipitación del zinc como función del pH. Para las aguas residuales que contienen zinc, la mejor tecnología requiere la determinación de y tratamiento al valor óptimo de pH para las aguas residuales específicas, y una remoción eficiente de los sólidos suspendidos por medio de clarificación por gravedad y/o filtración.


Medición de flujo

La medición de los caudales de agua residual es de fundamental importancia para proyectar un sistema de tratamiento. Los dos métodos principales de medición de flujo o de caudales son:
1) de descarga directa, y 2) de velocidad-área.
Los métodos de descarga directa son aquellos en que la magnitud de la descarga es función de una o dos variables fácilmente medibles. En los casos en que se vaya a realizar varias determinaciones de caudales, vale la pena construír curvas de calibrado para simplificar el trabajo.
Uno de los métodos más exactos para medir caudales es mediante el uso de un vertedero, siempre y cuando las condiciones bajo las que se determinaron los coeficientes de descarga de cierto tipo de vertedero se reproduzcan aproximadamente en los aforos. Los tipos más comunes de vertederos son los rectangulares, triangulares y trapezoidales y los vertederos sumergidos. Entre ellos se distinguen los medidores de Venturi y  los canales de aforo de Parshall y Palmer-Bowlus, el vertedero trapezoidal de Cipoletti.
En los métodos de velocidad-área se determina el caudal multiplicando la velocidad del flujo (m/s) por la superficie de la sección recta (m2) a través de la que circula el caudal.
Ver Metcalf & Eddy. Ingeniería de Aguas residuales. McGrawHill
 


Regulación, Homogeneización

Como norma general, el caudal y carga de los vertidos no es constante, con variaciones diarias, semanales y estacionales, que es preciso atenuar porque los tratamientos biológicos se acomodan muy mal a dichas variaciones. Un estanque de regulación y homogeneización responde a una o varios de los siguientes fines :
- Impedir los aumentos bruscos de carga.
- Impedir el impacto del vertido puntual de un tóxico.
- Permitir la neutralización recíproca de distintos vertidos.
- Permitir el funcionamiento correcto de los decantadores
- Producir un efluente de calidad constante, sin puntas de concentraciones.
La solución para homogeneizar caudales consiste en acumular agua en un depósito y extraerla mediante una bomba de caudal constante. El principal problema es evitar la sedimentación y la anaerobiosis en el depósito. El sistema más empleado es insuflar aire o agitar con turbinas.


Neutralización/Control del pH

Los procesos de tratamiento biológico de las aguas residuales operan de forma más efectiva en un pH de 7. Variaciones en el pH pueden tener un gran impacto en la eficacia del tratamiento y llegar a inhibir totalmente la actividad microbial. Por otra parte un pH de menos de 5 puede causar corrosión en la estructura del sistema colector, y un pH de 11-12 o más puede causar quemaduras a los trabajadores de la planta  de tratamiento que entren en contacto con las aguas residuales. Otra razón por la que se debe mantener el pH bajo control es para mejorar lo más posible los resultados del pretratarniento. El pH es especialmente importante en los procedimientos para la eliminación de metales, por lo que es un componente crucial en el pretratamiento de aguas residuales.
El sistema de control del pH es generalmenteuno de los siguientes tres tipos: continuo sin control, controlado por tandas, y continuo controlado.
El más simple de todos es un sistema continuo sin control, que consiste en hacer pasar una corriente de aguas residuales ácidas sobre un lecho de trozos de piedra caliza.
Otro método es tratar las aguas residuales por lotes. En este caso se mide el pH, se añade ácido o base, y se vuelve a medir el pH hasta que se logra el nivel deseado y se puede descargar el agua al alcantarillado o someterla a cualquier otro tipo de tratamiento adicional que sea necesario.
El método más avanzado para controlar el pH es un sistema continuo con telesensores que miden el pH y añaden los productos químicos necesarios. En este método el sensor mide el pH y envía mensajes a un sistema de bombeo para que añada el producto químico neutralizador que corresponda, y luego se mezcla el agua residual para asegurarse que la distribución del neutralizador sea homogénea. Existen sistemas más complejos con múltiples telesensores del pH y múltiples puntos de adición química para arinar aún mas el proceso y obtener pH más constantes. Para que el sistema funcione correctamente es esencial mantener los electrodos limpios, ya que tienen tendencia a obstruírse especialmente en aguas residuales muv corrosivas.


Floculación, Coagulación

Coagulación:La coagulación es la desestabilización de los coloides por la acción de reactivos químicos. El estado coloidal se caracteriza por su alta superficie específica, de forma que las moléculas del coloide se unen con moléculas del disolvente y se impide su agraegación. Los coloides hidrófobos se estabilizan mediante la formación de capas de iones. El procedimiento más empleado para desestabilizar los coloides es la utilización de raectivos químicos. Los factores que afectan al proceso de coagulación son el pH, el contenido en sales y su tipo, la alcalinidad, la naturaleza del coloide, la temperatura y el grado de agitación.
Los coagulantes que suelen emplearse en el tratamiento de agua son: 1) los basados en el aluminio, como el sulfato de aluminio, los policloruros de aluminio y el aluminato sódico. 2) Los basados en el hierro, como los sulfatos férrico y ferroso y el cloruro férrico. 3) Los coagulantes orgánicos de tipo polielectrolito. 4) Mezclas y formulaciones de los anteriores, específicas para cada caso.
Floculación. Una vez desestabilizadas las partículas comienza la fase de agregación al entrar en contacto unas con otras. Existen varios mecanismos:
 - Difusión browniana: el propio movimiento térmico de las partículas (floculación pericinética). Para partículas menores de una micra(al comienzo del proceso)
 - Efecto mecánico. El movimiento del fluido y el movimiento de caída propio de las partículas favorece las colisiones (floculación ortocinética)


Tratamiento secundario


Tratamiento terciario


Efluente tratado


Lodos


Derrames y emergencias


 

Shamrock Water Treatment, S.  A.
P.O. Box  87-3415, Zona 7, Panamá Rep. de Panamá