sedimentador-primario-v1

En este tipo de tratamiento lo que se busca es remover los materiales que son posibles de sedimentar, usando tratamiento físicos o físico-químicos. En algunos casos dejando, simplemente, las aguas residuales un tiempo en grandes tanques o, en el caso de los tratamientos primarios mejorados, añadiendo al agua contenida en estos grandes tanques, sustancias químicas quelantes (La precipitación química o coagulación es un proceso por el cual se agregan sustancias químicas para que así se de una coagulación de los desechos y poder retirar así los sólidos) que hacen más rápida y eficaz la sedimentación. También se incluyen en estos tratamientos la neutralización del pH y la eliminación de contaminantes volátiles como el amoniaco (desorción). Las operaciones que incluye son el desaceitado y desengrase, la sedimentación primaria, la filtración, neutralización y la desorción. La sedimentación física es el proceso mediante el cual se dejan asentar por gravedad los sólidos en suspensión en las aguas residuales. Las bacterias que crecen en este medio, junto con otros sólidos, se retiran en un tanque de sedimentación secundario y se hacen entrar de nuevo al tanque de ventilación. En este tipo de tratamiento se pueden retirar de un 60 a un 65% de los sólidos sedimentables y de 30 a 35% de los sólidos suspendidos en las aguas residuales.

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Objetivo

La sedimentación primaria es uno de los procesos más utilizados en los sistemas de tratamiento de aguas residuales, bien sea como tratamiento único, o bien como proceso de tratamiento anterior o previo al tratamiento biológico propiamente dicho. El objetivo fundamental de la sedimentación primaria es remover de las aguas residuales aquella fracción de los sólidos que es sedimentable, además de la carga orgánica asociada a dichos solidos 1. 2.

Remover SS y su carga orgánica asociada Disminuir las dimensiones de los tratamientos secundarios localizados a continuación de las operaciones primarias.

3.

Disminuir el costo del tratamiento de las aguas residuales

4.

Cumplir con la ley o la normatividad ambiental.

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Parámetro(s) que controla: Indicar qué tipo de contaminante(s) o parámetro(s) controla: pH, sólidos suspendidos, DBO, etc.

Principalmente remueve los sólidos suspendidos contenido en el afluente, produce lodos primarios

Unidades de

DBO

Eficiencia en la remoción de Constituyentes, % DQO SS P N Org NH3-N

Patógenos

Tratamiento Sedimentador Primario

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30-40

30-40

50-65

10-20

10-20

0

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Principio de funcionamiento: Indicar el o los principios físicos, químicos o biológicos que sustentan su operación.

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

Es un proceso Físico, que consiste en utilizar las fuerzas de gravedad para separar una partícula de densidad superior con densidad superior a la del líquido hasta una superficie o zona de almacenamiento. Para que pueda haber una separación efectiva se precisa, además, que la fuerza de gravedad tenga un valor suficientemente elevada con relación a sus efectos antagonistas: efectos de turbulencia, rozamiento, repulsión electrostática, corrientes de convección, etc. Para facilitar la comprensión de los fenómenos que intervienen deben distinguirse los efectos relacionados con el movimiento de la partícula y los relacionados con el movimiento del líquido.

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Diagrama del proceso: Hacer un diagrama esquemático de los compartimentos, y flujos de agua y/o lodos según sea pertinente.

Los tanques son lo suficientemente grandes, tal que los sólidos fecales pueden situarse y el material flotante como la grasa y plásticos pueden levantarse hacia la superficie y desnatarse. El propósito principal de la etapa primaria es producir un líquido homogéneo capaz de ser tratado biológicamente y unos fangos o lodos que pueden ser tratados separadamente. Los tanques primarios de asentamiento se equipan generalmente con raspadores conducidos mecánicamente que llevan continuamente los fangos recogidos hacia una tolva en la base del tanque donde, mediante una bomba, se pueden llevar hacia otras etapas del tratamiento.

(Las zonas de entrada y de salida deben diseñarse en tal forma que no se produzca turbulencia, que efectivamente distribuyan todo el caudal de una manera uniforme y que no generen corrientes de velocidad o zonas de cortocircuito. Para tanques de sedimentación primaria, con remoción mecanica de lodos se recomienda una profundidad minima de 2 metros, en tal forma que al combinarse dicha profundidad con la carga superficial, se produzca un tiempo de detención que

varie entre una y dos horas. La longitud minima del tanque no debe ser inferior a 4 metros; la velocidad del desplazamiento horizontal puede variar entre 0,3 y 0,6 m/s.)

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Variables y criterios de diseño: Indicar cuáles son los parámetros básicos que se usan para el diseño, y las principales variables geométricas, y de operación que se deben definir. Indicar valores referenciales.

Los parámetros de diseño de la sedimentación de partículas floculantes son dos: 1. Carga Superficial: también llamado Velocidad Descensional, es el caudal de fluido dividido por la superficie del depósito de sedimentación. Éste será el único parámetro de la sedimentación de partículas discretas. 2. Tiempo de Retención: Volumen del depósito dividido por el caudal. A veces, en vez de este parámetro se toma la altura del depósito al ser ambos interdependientes.

(La base o criterio practico de diseño es la carga superficial, la cual usualmente se expresa en términos de m3/día/m2 o m3/hr/m2, osea el resultado de dividir el caudal en m3/día o m3/h por la superficie total del tanque de sedimentación en metros cuadrados. Se recomienda que la carga superficial de un sedimentador primario para aguas residuales domesticas no exceda los 24 m3/día/m2, cuando el caudal de tratamiento es menor a 4000 m3/día. Si el caudal es mucho mayor a 4000, entonces es posible utilizar cargas superficiales del orden de los 30-32 m3/día/m2 y aun mayores.) La eficiencia de la sedimentación primaria en la remoción de sólidos suspendidos varia bastante, dependiendo de las características de sedimentabilidad de los solidos suspendidos y de otras variables dichas antes buscar. En términos generales puede decirse que entre mayor sea la carga superficial, menor será la eficiencia de la sedimentación en la remoción de solidos suspendidos y en la remoción de la carga organica asociada con ellos. Los valores mas frecuentes que encontramos en la literatura indican que es posible esperar una remoción de entre el 40 y 70% de los solidos suspendidos y un 20-40% de la DBO 5.

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

Características Decantación primaria Tiempo de detención, h seguida de Carga superficial, Caudal Medio tratamiento m3/m*d Caudal Punta secundario Carga sobre vertedero, m3/m*d Tiempo de detención, h con adición Carga superficial, Caudal Medio de fangos m3/m*d activos en Caudal Punta exceso Carga sobre vertedero, m3/m*d

(Característica)

Valores Intervalos 1,5-2,5 800-1.200 2.000-3.000 10.000-40.000 1,5-2,5 600-800 1.200-1.700 10.000-40.000

Valores Típicos 2,0 2.500 20.000 2,0 1.500 20.000

Tipo de tanque Profundidad, m Rectangula Longitud, m Anchura, m r Velocidad de los rascadores, m/min Profundidad, m Diámetro, m Circular Pendiente de la solera, mm/m Velocidad de los rascadores, r/min

Valores Intervalos 3-4,5 15-90 3-25 0,6-1,2 3-4,5 3-60 6,25-16 0,02-0,05

Valores Típicos 3,6 25-40 5-10 0,9 3,6 12-45 8 0,03

(Valores típico de geometría sedimentador) 

Ubicación en la planta de tratamiento: Indicar en qué parte del proceso de tratamiento va el proceso unitario.

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Fotos de las instalaciones y equipos.

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

Conclusión: si las normas sobre calidad físico-química de los efluentes del tratamiento de aguas residuales, son tales que permiten su cumplimiento mediante un programa de tratamiento por etapas, entonces la sedimentación primaria debe considerarse como una alternativa, ya que es factible que con ella sola se cumplan las exigencias de tratamiento en una primera etapa, como lo indican los valores de eficiencia de remoción de solidos suspendidos y de DBO indicados.