Tratamiento de Aguas Residuales I Tratamiento de Lodos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTN

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA SANITARIA

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIADUALES

TRATAMIENTO DE LODOS

DOCENTE: ING. BUENAVENTURA QUIROZ MERCADO

ALUMNO: CHRISTIAN ERICK GONZALES MENDOZA

AREQUIPA PER

2015


ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA SANITARIA Pgina 1

INDICERESUMEN.................................................................................................................................... 2INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 3JUSTIFICACION...4

OBJETIVOS...6

OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................ 6OBJETIVOS ESPECFICOS .................................................................................................... 6

CAPITULO I: PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LOS DIVERSOS LODOS................. 7GENERALIDADES ................................................................................................................. 7

CLASIFICACION DE LOS LODOS ................................................................................... 7CONTAMINANTES MS GENERALES........................................................................... 8

LODOS PROCEDENTES DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES:PROCESO GENERAL Y CARACTERISITICAS................................................................. 10

CLASIFICACION DE LOS DIFERENTES TRATAMIENTOS....................................... 12PROCESOS DE ESTABILIZACION DE LODOS ................................................................ 13

DIGESTIN ANAEROBIA ............................................................................................... 13DIGESTION AEROBIA..................................................................................................... 15ESTABILIZACION QUIMICA ......................................................................................... 18TRATAMIENTO TERMICO ............................................................................................. 19COMPOSTAJE ................................................................................................................... 20

PROCESOS DE CONCENTRACION O ESPESADO DE LODOS ..................................... 21ESPESADO POR GRAVEDAD O SEDIMENTACION ................................................... 21ESPESADO POR CENTRIFUGACION ............................................................................ 22ESPESADO POR DESHIDRATACION............................................................................ 31ESPESADO POR FLOTACION ........................................................................................ 33

POSIBLES USOS DE LODOS TRATADOS ............................................................................ 33AGRICOLA Y FORESTAL ................................................................................................... 33RECUPERACION DE SUELOS DEGRADADOS Y RECUPERACION DE PAISAJES... 34OTROS USOS ........................................................................................................................ 34

FABRICACIN DE LADRILLOS .................................................................................... 34FABRICACIN DE HORMIGN .................................................................................... 35UTILIZACIN DE CENIZAS ........................................................................................... 35

CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 36



RESUMEN

Esta monografa se realiz con el objetivo de recopilar la informacin existente referente altratamiento y disposicin final de lodos producto sistemas individuales de tratamiento de aguasresiduales, as como analizar las posibles alternativas para minimizar el impacto generado.

Este documento recopila la informacin necesaria para construir las bases conceptuales tanto delos procesos generadores de lodos como de los diversos sistemas de tratamiento y sobre lasalternativas ms apropiadas para la disposicin final de dichos residuos.

PALABRAS CLAVES: LODOS, TRATAMIENTO DE LODOS, SISTEMAS DETRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, ESTABILIZACION, BIOSOLIDOS.



INTRODUCCIN

Desde hace algunos aos atrs la implementacin de nuevas tecnologas en los sistemas detratamiento de aguas residuales han conllevado a la optimizacin de dichos procesos, pero a suvez han aumentado la generacin de lodos residuales que se han convertido en una gran fuentede contaminacin para las fuentes hdricas que reciben su descarga directa o por escorrenta.

El tratamiento y la adecuada disposicin final de los lodos residuales se convierten as enimportantes eslabones de la cadena de proteccin del medio ambiente forzando de esta manerala implementacin de tecnologas ya existentes o en pleno surgimiento para su procesamiento ydando pie a la elaboracin de diversas investigaciones que se fundamenten en la bsqueda deuna reduccin en la generacin de lodos o en la aplicacin de nuevas alternativas para suadecuada disposicin final.

Con esta monografa se pretende entonces adquirir bases conceptuales acerca de los diversosprocesos generadores de lodos, comprender y desarrollar los diferentes sistemas de tratamiento,ventajas, desventajas, recomendaciones y dems aspectos que se derivan de los mismos.Adems de ofrecer una amplia visin de las alternativas referentes a la disposicin finalms apropiada dependiendo del tipo de lodo y sus caractersticas.



1. JUSTIFICACIN

Los lodos y sus posibles usos se han investigado en el mundo por ms de 30 aos, y hacems de una dcada tienen en los pases desarrollados un marco normativo que regula suaprovechamiento en actividades agrcolas y no agrcolas (recuperacin de suelos, coberturade rellenos sanitarios, aprovechamiento forestal), as como su disposicin final.

Los residuos producto de sistemas de tratamiento de aguas residuales generan subproductos,como los lodos, que requieren de un tratamiento para posteriormente poder realizar unaadecuada disposicin final con el fin de lograr reducir al mnimo su impacto ambiental.

Los lquidos y los slidos residuales bombeados de dichos procesos tienen un olor y unaspecto ofensivo y resistencia a la sedimentacin y la deshidratacin. Los residuosproducto de sistemas de tratamiento de aguas residuales contienen numerosas formas devirus, bacterias y parsitos que causan diversas enfermedades. Por esta razn requierenprecauciones especiales de manejo y tratamiento. A continuacin en la Tabla 1 se hacereferencia a los diversos parmetros fisicoqumicos evaluados en los lodos a tratar:

Nota: los valores presentados en la Tabla 1 se dan en miligramos por litro a menos que se indique locontrario. Fuente: U.S. EPA, 1994

En la actualidad la disposicin final de lodos se hace de variadas formas, se utiliza pararecuperacin de taludes, o tierras donde ha habido explotacin de minas, en lotes baldos,



tambin se disponen clandestinamente, otra parte va directamente a cuerpos de agua, de loanterior no se tienen cifras estimadas.

Es importante entonces tener claro que si es fundamental el saber que dichas investigacionesse estn llevando a cabo pero an ms importante es poder acceder a los resultados de lasmisma, ya que al conocer las posibilidades de tratamiento y las opciones para reducir elimpacto que dichos lodos generan al medio ambiente se reduce directamente el grado decontaminacin ya que ms fcilmente se pueden emplear nuevas tcnicas y aplicartecnologas limpias.

Por lo cual se hace de gran importancia la recopilacin de la informacin existente parafacilitar el su difusin y conocimiento por parte de las empresas generadoras y personasrelacionadas con el tema mediante un compendio de informacin, resultados einvestigaciones procedentes de diferentes fuentes bibliogrficas conformando as undocumento de importancia tanto practica como metodolgica referente al tratamiento yadecuada disposicin final de lodos residuales.



2. OBJETIVOS2.1. OBJETIVO GENERAL

Recopilar la informacin existente referente al tratamiento y disposicin final delodos producto de sistemas individuales de tratamiento de aguas residuales,evaluando tanto su impacto ambiental como sus posibles usos y planteando algunasopciones que contribuyan a la posible solucin de la problemtica.

2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Recopilar informacin de diversas fuentes acerca de las propiedades fsicas yqumicas de los lodos procedentes de sistemas individuales de tratamiento deaguas residuales tanto a gran escala como a escala domstica.

Reconocer y evaluar la importancia del impacto ambiental generado por este tipode residuos entendiendo que en la actualidad son una gran fuente contaminacinen especial para las fuentes hdricas.

Documentar y reconocer los diferentes sistemas de tratamiento de lodos quepermitan el mejoramiento y proteccin del medio ambiente comparando losresultados obtenidos por diversas investigaciones y arrojando una visin ms clarasobre los sistemas de tratamiento ms adecuados.

Establecer posibles soluciones que permitan reducir la generacin de dichosresiduos o que logren mitigar su impacto al medio ambiente mediante una extensaconsulta de las bases de datos referentes al tema.



3. CAPITULO I: PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LOS DIVERSOS LODOS3.1. GENERALIDADES

La gestin ambiental debe entenderse como un conjunto de operaciones encaminadasa dar a los residuos producidos el destino final ms adecuado desde el punto de vistamedioambiental, de acuerdo con sus caractersticas, volumen, procedencia, costo detratamiento, posibilidades de recuperacin, comercializacin y normas jurdicas.

Generalmente todas las actividades domsticas e industriales generan residuos y enconsecuencia el titular de la industria est afectado por la respectiva legislacin quepara tal efecto rige en los diferentes pases.

El trmino contaminante, en su legislacin sobre utilizacin de lodos, es definidocomo un organismo patgeno o como una substancia orgnica o inorgnica o lacombinacin de ambas, que al tener contacto con un organismo por va drmica,ingestin o inhalacin, directamente del medio ambiente o a travs de la cadenaalimenticia, pueda causar la muerte, inducir cncer, producir enfermedades, alteracindel comportamiento, mutaciones genticas, malformaciones fisiolgicas y/o fsicas odaos teratognicos.

3.1.1. CLASIFICACION DE LOS LODOS

La generacin de lodos industriales en procesos de produccin es comn, sobretodo en los siguientes tipos de industrias:

Textil.

Qumica y farmacutica. Pulpa y produccin del papel.

Metalmecnica y acabado de metal.

Industria de electro galvanizado.

Electrnicas.

Procesamiento de alimentos.

Curtido del cuero.

Estos tipos de lodos pueden ser clasificados en funcin de la toxicidad y laprioridad de manejo, teniendo los siguientes tipos de lodos industriales:

Lodos orgnicos con bajas concentraciones de contaminantes txicos,fcilmente biodegradable, prioridad I.



Lodos orgnicos e inorgnicos con bajas concentraciones de contaminantestxicos, los orgnicos no fcilmente biodegradables, prioridad II.

Lodos orgnicos e inorgnicos conteniendo contaminantes txicos, prioridadIII.

Las opciones de manejo de acuerdo a los tipos de lodos se han establecido enfuncin de su prioridad, as:

Prioridad I: Reutilizacin como fertilizante dependiendo de la composicin,prevencin dependiendo del proceso de generacin, relleno sanitario oincineracin.

Prioridad II: reso y revalorizacin dependiendo de la composicin,compostaje, incineracin o relleno.

Prioridad III: Prevencin dependiendo de los procesos de generacin del lodoo disposicin en mono rellenos o celdas de seguridad.

3.1.2. CONTAMINANTES MS GENERALES

La calidad de los lodos depende fundamentalmente de la concentracin decuatro grupos de contaminantes principales:

Metales. Principalmente zinc (Zn), cobre (Cu), nquel (Ni), cadmio (Cd), plomo(Pb), mercurio (Hg) y cromo (Cr). Su potencial de acumulacin en los tejidoshumanos y su biomagnificacin suscitan preocupaciones. Los metales estnsiempre presentes, en concentraciones bajas, en las aguas residuales domsticas,pero las concentraciones preocupantes son sobre todo las que se encuentran enlas aguas residuales industriales.

De otro lado, los metales pesados se encuentran de manera natural en lalitsfera, hidrsfera y atmsfera en concentraciones tales que por lo general noperjudican las diferentes formas de vida. Sin embargo, los procesos industrialeshan ocasionado un paulatino aumento puntual de dichas concentraciones en losdiferentes componentes del edafn (microbiota del suelo, hongos y pequeosmicroorganismos).

Nutrientes y materia orgnica. Su peligrosidad radica en su potencial deeutrofizacin para las aguas subterrneas y superficiales. Sin embargo, sepueden considerar como fertilizantes valiosos al igual que la materia orgnica.



Contaminantes orgnicos. Los plaguicidas, disolventes industriales,colorantes, plastificantes, agentes tensoactivos y muchas otras molculasorgnicas complejas, generalmente con poca solubilidad en agua y elevadacapacidad de adsorcin, tienden a acumularse en los lodos.

Todos estos contaminantes son motivo de preocupacin por sus efectospotenciales sobre el medio ambiente y sobre la salud humana. Una caractersticade las ms importantes es su variado potencial de biodegradacin.

Muchos se biodegradan lentamente, por lo tanto los sistemas biolgicos detratamiento de aguas residuales con tiempos de residencia ms largos, tendrnuna mayor capacidad para biodegradar estos compuestos indeseables. Labiodegradacin tambin puede ocurrir despus de esparcir los lodos en la tierrao durante el compostaje.

El grupo de trabajo de la OMS sobre riesgos para la salud de los productosqumicos presentes en los lodos residuales aplicados a las tierras, lleg a laconclusin de que la absorcin total por el hombre, de contaminantes orgnicosprocedentes de la aplicacin de lodos a las tierras de cultivo, es poco importantey probablemente no causar efectos adversos para la salud. Sin embargo, a pesarde que cada vez se investiga ms el papel ecotoxicolgico de los contaminantesorgnicos en el sistema suelo-planta-agua y en la cadena alimentaria, es anpoco claro.

Agentes patgenos. Los agentes patgenos ms importantes que se hanencontrado en los lodos son las bacterias, los virus (especialmente enterovirus),los protozoos, los trematodos, los cestodos y los nematodos. Los residuos deanimales sacrificados o muertos accidentalmente, los desechos hospitalarios yfunerarios, entre otros, pueden elevar la carga y la diversidad de patgenos en elafluente.

Para que cualquier vertido de lodos sea seguro, se precisa la eliminacin o lainactivacin eficaz de estos patgenos. A este fin, se puede aplicar a los lodosuna serie de tratamientos, como la pasteurizacin, la digestin aerobia oanaerobia, el compostaje, la estabilizacin con cal, el almacenamiento en estadolquido, la deshidratacin y el almacenamiento en seco.



3.2. LODOS PROCEDENTES DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUASRESIDUALES: PROCESO GENERAL Y CARACTERISITICAS

Se pueden clasificar o nombrar diferentes tipos de lodos resultantes de los diversosprocesos de depuracin:

LODO CRUDO: Lodo crudo, es aquel que no ha sido tratado ni estabilizado, quepuede extraerse de plantas de tratamiento de aguas residuales. Tiende a producir laacidificacin de la digestin y produce olor.

LODO PRIMARIO: El lodo primario es producido durante los procesos detratamiento primario de las aguas residuales. Esto ocurre despus de las pantallas ydesarenado y consiste en productos no disueltos de las aguas residuales. El lodo en elfondo de tanque primario de sedimentacin se llama tambin lodo primario.

La composicin del lodo depende de las caractersticas del rea de recogida de lasaguas. El lodo primario contiene generalmente una gran cantidad de material orgnica,vegetales, frutas, papel, etc. La consistencia se caracteriza por ser un fluido denso conun porcentaje en agua que vara entre 93 % y 97 %.

LODO ACTIVO: La eliminacin de materia orgnica disuelta y los nutrientes de lasaguas residuales tiene lugar durante el tratamiento biolgico del agua. Normalmente secaracteriza por la interaccin de distintos tipos de bacterias y microorganismos, querequieren oxgeno para vivir, crecer y multiplicarse y consumen materia orgnica. Ellodo resultante se llama lodo activo. Normalmente este lodo esta en forma de flculosque contienen biomasa viva y muerta adems de partes minerales y orgnicasadsorbida y almacenada.

El comportamiento de sedimentacin de los flculos de los lodos activos es de granimportancia para el funcionamiento una planta de tratamiento biolgico. Los flculosdeben ser removidos, para separar la biomasa del agua limpia, y el volumen requeridode lodo activo puede ser bombeado de nuevo en el tanque de aireacin.

LODO ACTIVO DE RETORNO: El lodo activo de retorno que proviene del tanquede aireacin biolgica al clarificador final. Los flculos de lodo activo sedimentan alfondo y pueden separarse del agua limpia residual.



La mayora del lodo que se lleva de nuevo a tanque de aireacin e llama lodo activoresiduo ms manejable y prcticamente inerte. Entre estos ltimos procesos cabe citarla oxidacin con aire en fase acuosa y la incineracin.

Por ello, los procesos de tratamiento de lodos pueden, en general, dividirse en dosgrandes categoras, procesos de estabilizacin de los lodos y procesos dereduccin/eliminacin del componente orgnico de los mismos.

FIGURA 1. ALTERNATIVAS PLANTEADAS PARA TRATAMIENTO Y DISPOSICIN FINALDE LODOS



3.2.1. CLASIFICACION DE LOS DIFERENTES TRATAMIENTOS

FIGURA 2. LNEAS MS COMUNES EN EL TRATAMIENTO DE LODOS



3.3. PROCESOS DE ESTABILIZACION DE LODOS

La estabilizacin del lodo se lleva a cabo principalmente para: 1.- reducir la presenciade patgenos, 2.- eliminar los olores desagradables, y 3.- reducir o eliminar supotencial de putrefaccin. La supervivencia de microorganismos patgenos y laproliferacin de olores en el lodo se producen cuando se permite que losmicroorganismos se desarrollen sobre la fraccin orgnica del mismo.

Los medios de estabilizacin ms eficaces para eliminar el desarrollo de estascondiciones son: la reduccin biolgica del contenido de materia voltil; la oxidacinqumica de la materia voltil; la adicin de agentes qumicos para hacer el lodoinadecuado para la supervivencia de microorganismos y la aplicacin de calor con elobjetivo de desinfectar o esterilizar el lodo.

Las tcnicas de estabilizacin de lodos ms recurridas son: la digestin anaerobia; ladigestin aerobia; la estabilizacin con cal; el tratamiento trmico, y elcompostaje.

3.3.1. DIGESTIN ANAEROBIA

La digestin anaerobia es la degradacin de la materia orgnica de los lodos encondiciones de oxigeno reducido. Las reacciones que se producen en estadegradacin liberan energa adems de liberar al medio metano (CH4), dixidode carbono (CO2) y agua (H2O). Algunas instalaciones que procesan por estesistema mezclas de lodos primarios y secundarios, utilizan temperaturas en elintervalo 30-33 C y tiempos de residencia que van de los 17 a los 30 das.

Se suele disponer adems de un digestor secundario que facilita el espesamientode los lodos y donde se lleva a cabo una digestin adicional. En el proceso dedigestin anaerobia, la materia orgnica contenida en la mezcla de lodosprimarios y secundarios se convierte en metano (CH4) y dixido de carbono(CO2) principalmente.

El proceso se lleva a cabo en un reactor completamente cerrado. Los lodos seintroducen en el reactor de forma continua o intermitente, y permanecen dentrode estos tanques durante perodos de tiempo considerables. El lodo estabilizadoque se extrae del proceso tiene un bajo contenido de materia orgnica y demicroorganismos patgenos vivos.



FIGURA 3. MECANISMO DE DIGESTIN ANAEROBIA DE LODOS

La digestin anaerobia ha sido y es uno de los procesos ms comnmenteutilizados en las plantas de tratamiento de aguas residuales para la estabilizacinde los lodos pudiendo clasificarse como un tratamiento clsico.

Este sistema presenta una serie de ventajas e inconvenientes inherentes que sereferencian a continuacin:

VENTAJAS

Importante reduccin de slidos voltiles (entre un 40 y un 60 %). Bajos costos de operacin si se recupera el metano producido Proceso

excedentario en energa

Es el mtodo ms rentable econmicamente para plantas que traten porencima de 7.500 m3/da.

Buena reduccin del nmero de microorganismos patgenos.

Lodos utilizables para agricultura, pudiendo aplicarse generalmente en mayorcantidad que los correspondientes bioslidos obtenidos mediante digestinaerobia.

Reduccin de la masa total de lodo

INCONVENIENTES

Elevado volumen de inversin preciso para llevar a cabo su instalacin.

Posibilidad de depsitos minerales en el equipo, dificultades de limpieza yposible formacin de espumas.

Potencial produccin de olores.



Peligrosidad de los gases inflamables producidos.

Presenta sobrenadantes con elevadas DBO, DQO, slidos en suspensin yNH3.

Puede presentar problemas de "digestin acida" ya que los microorganismosproductores de metano son de crecimiento lento.

El volumen de los digestores aumenta, obviamente, con la cantidad de lodos aprocesar as como cuanto menor es la temperatura de trabajo, al requerirmayores tiempos de residencia. Este proceso lleva a cabo una reduccinsignificativa en el nmero de patgenos existentes.

Como ya se ha enunciado, la digestin anaerobia puede llevarse a cabo adiferentes temperaturas y de ordinario se procede a un calentamiento de la masaen fermentacin que acelera el proceso. El proceso global resulta excedentarioen energa ya que del gas producido en la digestin se consume del orden de un65 % o menos para mantener la temperatura del lodo en el nivel adecuado.

Existen tambin procesos de digestin anaerobia termfila que operan atemperaturas ligeramente superiores a 50 C. A pesar de que precisan menorestiempos de residencia, producen una mayor destruccin de bacterias y mejoranla capacidad de procesar el lodo, su aplicacin es limitada debido a susrequerimientos energticos, problemas de estabilidad en la operacin,produccin de olores y sobrenadantes con abundante contenido en slidosdisueltos.

3.3.2. DIGESTION AEROBIA

Consiste en un proceso de aireacin prolongada que dota al sistema de O2 comomedio adecuado para la produccin de microorganismos aerobios. Los procesosde digestin aerobia estn indicados especialmente para la estabilizacin delodos procedentes del tratamiento biolgico, siendo en esencia una continuacindel proceso de aireacin. Los mtodos, cada vez menos usados, de digestinaerobia psicrfila y mesfila operan a temperaturas en torno a los 20 C ypresentan tiempos de residencia entre 10 y 30 das con valores tpicos en elintervalo 14-16 das.



FIGURA 4. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO AEROBIO DE LODOS

El tiempo de residencia ha de ir incrementndose conforme se incorpora alproceso de digestin aerobia una mayor cantidad de lodos procedentes dedecantacin primaria.

La digestin aerobia termfila es un proceso de estabilizacin de lodos en elcual reacciones biolgicas aerobias que tienen lugar a temperaturas del orden de55 C (el intervalo vara en 10 C o incluso ms, de acuerdo con diferentesreferencias) destruyen los componentes orgnicos biodegradables.

Segn esta definicin, el proceso podra ser equiparable al compostaje, peroexisten diferencias suficientes que justifican la existencia de una nomenclaturapropia para los dos procesos.

VENTAJAS

Bajo costo inicial, sobre todo para pequeas instalaciones El sobrenadante es menos problemtico que en el caso de los procesos

anaerobios.

Control de operacin simple Amplio intervalo de aplicacin.

Buena desinfeccin del lodo (en el caso de procesos termfilos) Pocageneracin de olores con un diseo y operacin adecuados Reduccin de lamasa total de lodo.



INCONVENIENTES

Altos costes energticos.

Generalmente menor reduccin de slidos voltiles que el proceso dedigestin anaerobia.

Puede precisar la adicin de lcali para reducir la bajada de pH Puedenproducirse espumas.

Existe la posibilidad de dispersin de patgenos por medio de aerosoles Ellodo es difcil de deshidratar por medios mecnicos.

Las bajas temperaturas afectan negativamente su rendimiento.

Aplicable generalmente a plantas de tratamiento de aguas residuales de tamaoreducido con una capacidad de tratamiento por debajo de 17000 m3/da, aunquese ha utilizado con xito en plantas mayores. Instalaciones tpicas pueden tratarcaudales de agua del orden de 3000 - 6000 m3/da.

Segn algunos estudios, este proceso es capaz de eliminar microorganismosnocivos refractarios al tratamiento anaerobio. Cuando los lodos a tratarprovienen de la depuracin de aguas residuales urbanas y de aguas de origenindustrial, se considera que una buena alternativa para conseguir un productocon suficiente estabilidad qumica y un nivel suficientemente bajo de patgenosel acoplar un proceso de digestin aerobia termfila con una digestinanaerobia. Otros trabajos indican que es posible conseguir mediante digestinaerobia termfila una garanta simultnea de estabilizacin y desinfeccin.

La digestin aerobia es similar al proceso de lodos activados. Conforme seagota el suministro de substrato disponible (alimento), los microorganismosempiezan a consumir su propio protoplasma (respiracin endgena) paraobtener la energa necesaria para las reacciones de mantenimiento celular.

El tejido celular se oxida a dixido de carbono, amoniaco y agua por vaaerobia.

En la prctica slo se puede oxidar entre el 75 y 80 % del tejido celular, puestoque el resto est formado por componentes inertes y compuestos orgnicos nobiodegradables.



3.3.3. ESTABILIZACION QUIMICA

OXIDACIN CON CLORO

Es la oxidacin qumica del lodo mediante la aplicacin de una dosis elevada decloro. Se realizan en reactores cerrados y necesita un periodo de retencinbastante corto.

Los compuestos del cloro ms comnmente empleados en las plantas detratamiento de aguas residuales son el cloro gas (Cl2), el hipoclorito sdico(NaOCl), el hipoclorito de calcio [Ca(OCl)2], y el dixido de cloro (ClO2).suelen emplear en las plantas pequeas, especialmente en las prefabricadas, enlas que la simplicidad y seguridad son criterios de mayor peso que el costo. Elhipoclorito de sodio se emplea en las plantas de gran tamao, principalmentepor cuestiones de seguridad relacionadas con las condiciones locales. El dixidode cloro tambin se emplea en las instalaciones de tratamiento, debido a quetiene algunas propiedades poco frecuentes (no reacciona con el amonaco).

VENTAJAS

Versatilidad

Altos rendimientos

Bajos costos de operacin

DESVENTAJAS

Aumento de sales

Produce derivados clorados

No oxida hasta CO2

ESTABILIZACIN CON CAL

Se aade cal al lodo en dosis tales para mantener suficiente como para asegurarla eliminacin o patgenos presentes en los lodos. Este tipo de estabilizacin sesuele usar:

Como sistema complementario de estabilizacin durante los periodos en quelas instalaciones de otros sistemas (como la digestin o la incineracin) estnfuera de servicio.



Como sistema complementario a los procesos de digestin cuando hay unacantidad de lodos mayor a la cantidad prevista en el diseo de lasinstalaciones.

En plantas de pequeo tamao donde una inversin y la consiguienteexplotacin de las instalaciones de otro sistema de estabilizacin no resultenrentables.

VENTAJAS

El producto de la estabilizacin es un material slido, de aspecto terroso, fcilde manejar, fcil de compactar, impermeable y completamente inerte.

Los reactivos empleados son relativamente baratos y disponibles en cualquierparte.

No se requiere un equipo sofisticado para el tratamiento.

Las reacciones qumicas que se desarrollan son relativamente sencillas.

No hay necesidad de un secado previo del material a procesar, ya que dehecho, el agua es necesaria para el desarrollo de las reacciones qumicas.

No genera lixiviados en el proceso por lo tanto no es necesario contar con unrea que rena caractersticas especiales para el depsito final.

DESVENTAJAS

Los reactivos aumentan de un 10 % a un 25 % el peso del material que seestabiliza.

Es necesario garantizar una mezcla perfectamente homognea de desecho yreactivos para asegurar la reaccin de estabilizacin qumica, para lo cual secuenta con una mezcladora automatizada donde pesa el desecho, los reactivosque se utilizan y el agua, as no hay fallas en el proceso ni derrames.

3.3.4. TRATAMIENTO TERMICO

Proceso que consiste en calentar el lodo durante cortos perodos de tiempo bajopresin dando como resultado la coagulacin de los slidos y la rotura de laestructura del coloide. Como consecuencia de todo ello, el lodo es esterilizado,prcticamente desodorizado, deshidratndose fcilmente en filtros prensa o devaco sin adicin de productos qumicos.



Este tipo de tratamiento tiene mayor aplicacin a los lodos biolgicos, quepueden ser difciles de estabilizar por otros medios. Su uso est limitado, engeneral, a grandes plantas debido a los altos costos de inversin.

Se consideran principalmente dos tipos de tratamientos trmicos, conocidos porsus nombres comerciales Porteus y Zimpro. incluye el funcionamiento encontinuo a presiones de 12 a 15 kg/cm2 y temperaturas aproximadamente de200 C. despus de pasar por un triturador, el lodo se bombea desde un depositoa travs de un intercambiador de calor, donde se calienta por medio del lodocaliente de salida del reactor. En el reactor se inyecta vapor a alta presin.

El tiempo de residencia en el reactor es de unos 30 min, el lodo se conduce atravs del intercambiador de calor a un tanque de decantacin. Con este sistemase puede conseguir una reduccin del 80-90 % en la materia orgnica,encontrndose parte de materia orgnica y amonio entre los productos finales.El lodo sedimentado puede filtrarse a un contenido de slidos de 40-50 %.

En el sistema Zimpro de baja presin, el lodo se trata como el proceso Porteus,con la nica diferencia de que se inyecta aire en el recipiente del reactor juntocon el lodo. El recipiente del reactor es calentado por vapor a temperaturas de150 a 210 C a presiones que oscilan entre 10.5 y 21 kg/cm2, el calor liberadodurante la oxidacin aumenta la temperatura de la operacin hasta 175-316 C.

La combustin es del orden de 660-770 kcal/kg de aire. El lodo parcialmenteoxidado puede deshidratarse por filtracin, centrifugacin o drenado sobre eras.El contenido en slidos del lodo deshidratado puede variar del 30 al 50 %,segn el grado de oxidacin.

3.3.5. COMPOSTAJE

El trmino compostaje define un proceso biooxidativo controlado que involucraun sustrato orgnico heterogneo en estado slido; una etapa termfilica yliberacin temporaria de fitotoxinas y una etapa de maduracin que finaliza enla produccin de materia orgnica estabilizada (compost) y minerales.

En comparacin con otros procesos, la biooxidacin controlada asegura mayoreficiencia: es ms efectivo en la reduccin de patgenos, elimina oloresdesagradables y acorta el tiempo necesario para la estabilizacin del material



SISTEMAS DE COMPOSTAJE

Apilamiento esttico, con aireacin forzada es adecuado para areas pequeas,permite el control del oxgeno as como de la humedad y temperatura, lasinstalaciones no son casas.

Apilamiento con volteos, es un sistema considerado lento y utilizado desdepocas muy remotas. Es simple y fcil de realizar, se voltea peridicamente lamasa para lograr una buena aireacin y control de la humedad y temperatura.Sistemas cerrados, involucran el uso de reactores de diferentes tipos ydimensiones, este tipo de proceso es rpido pero su mantenimiento es costoso ylas descargas del compost son muy complicadas.

3.4. PROCESOS DE CONCENTRACION O ESPESADO DE LODOS

El espesado es un procedimiento que se emplea para aumentar la fraccin slida dellodo de desecho mediante la reduccin de la fraccin lquida del mismo. Por ejemplo,si un lodo activado que normalmente se bombea desde los tanques de sedimentacinsecundaria con un contenido de slidos del 0,8 %, se pudiera espesar hasta uncontenido de slidos del 4 %, por lo tanto se conseguira reducir el volumen de lodo auna quinta parte.

Los sistemas de espesado suelen llevarse a cabo mediante procedimientos fsicos, ylos ms utilizados son: 1.- el espesado por gravedad o sedimentacin, 2.- porcentrifugacin y 3.- por flotacin.

3.4.1. ESPESADO POR GRAVEDAD O SEDIMENTACION

Este proceso se lleva a cabo en tanques similares a los utilizados en lossistemas de sedimentacin convencional. Generalmente dichos tanques poseenformas circulares. El lodo diluido es conducido a una cmara de alimentacincentral. El lodo alimentado sedimenta y compacta, y el lodo espesado se extraepor la parte inferior del tanque. El lodo espesado que se recoge en el fondo deltanque se bombea a los digestores, mientras que el sobrenadante que se origina,se retorna al sedimentador primario. El espesado por gravedad resulta msefectivo en el tratamiento del lodo primario.

Aparece tambin un puente mvil donde se sitan dos brazos con sendasrasquetas, movidos por un motor que acciona el eje central. La funcin de estas



rasquetas es la de concentrar los slidos y conducirlos a la parte central delfondo cnico, y proceder a su evacuacin. Este tipo de espesadores suelen estartapados para evitar olores. El fondo del espesador debe tener una pendientemnima del 10 %. Existen otro tipo de recomendaciones para el diseo deespesadores que se resumen en la tabla:

3.4.2. ESPESADO POR CENTRIFUGACION

La centrifugacin es un proceso de separacin que utiliza la accin de la fuerzacentrfuga para promover la aceleracin de partculas en una mezcla de slido-lquido. Dos fases claramente distintas se forman en el recipiente durante lacentrifugacin:

El sedimento que generalmente no tiene una estructura uniforme.

El centrifugado o el concentrado que es el lquido flotante.

A menudo claro, algunas veces nublado, debido a la presencia de las partculascoloidales muy finas que no se depositan fcilmente. Sin embargo puedetambin contener varias fases si el lquido intersticial de las mezclas contiene elelemento con diversas densidades, tales como aceites por ejemplo.

Los centrifugadores se encargan de la separacin de las partculas mediantefuerza de aceleracin gravitacional que se logra gracias a una rotacin rpida.

Este proceso puede provocar la sedimentacin o suspensin de las partculas opuede conseguir la fuerza necesaria para la filtracin a travs de algn tipo defiltro.

La aplicacin ms comn es la separacin de sustancias slidas a partir desuspensiones altamente concentradas. Si se usa de esta manera para eltratamiento de las aguas residuales y para el espesado de otros tipos de lodos se



consigue la deshidratacin y creacin de sedimento ms o menos consistentedependiendo de la naturaleza del lodo tratado, y la aceleracin en concentrar oaumentar el grosor de lodo poco concentrado.

El mtodo de separacin es similar a la separacin por gravedad. La fuerzamotriz es mayor al ser resultado de la rotacin del lquido: en el caso de lasedimentacin, donde la fuerza motriz es el resultado entre las diferencias endensidad de las partculas slidas y liquidas, la separacin se logra con unafuerza del orden de 1000 a 20000 veces mayor que la gravedad.

DIFERENTES TIPOS DE CENTRIFUGADORES

La mayora de los centrifugadores rotan gracias a algn tipo de fuerza motriz. Eltipo de centrifugadores para la sedimentacin incluyen:

Hidrociclones

Campana tubular centrifuga (bowl) Cmaras-campana de centrifugacin (chamber bowl) Centrifugador de cesta imperforada (imperforate basket) Separador de discos (disk stack separator) decantador (decanter)

Los centrifugadores de sedimentos fueron inventados para la separacin entrelquidos y slidos y para los slidos no manejables. Pronto se lleg a laconclusin de que este tipo de sistemas tiene una gran cantidad de aplicacionesadicionales desde la separacin de slidos e impurezas, hasta la separacin deslidos en lquidos.

3.4.2.1. HIDROCICLONES

La manera ms simple de utilizar la fuerza centrfuga para laseparacin son los Hidrociclones. En realidad no es un centrifugador:ya que la separacin centrifuga es producida por el movimiento dellodo, inducido por la inyeccin del material de alimentacin de maneratangencial. El principio de operacin se basa en el concepto develocidad terminal de sedimentacin de una partcula slida en uncampo centrfugo.



El flujo de entrada entra tangencialmente (inlet) en la seccincilndrica del Hidrociclon que seguir un camino circular con un flujorevertido de fluido desde afuera al eje del vrtice (vortex finder).Elcampo centrifugo generado por las velocidades tan altas de circulacincreara un cono de aire en el eje que normalmente se extiende hasta laapertura gua (spigot or apex) en la base de la seccin cnica (air core)a travs del vrtice (vortex finder) y hasta la seccin de reborde orebosamiento en la parte superior (overflow).Para que esto ocurra lafuerza centrfuga debe ser mucho mayor que la gravitacional. Laspartculas que caen dentro del campo centrifugo tendern a moversehacia afuera en funcin de la mayor densidad. Las mayores, y mspesadas migran rpidamente a las paredes de fuera de la seccincilndrica y posteriormente forzadas a caer al interior de la paredcnica. Las partculas pequeas, sern sin embargo atradas haciadentro por el fluido a medida que se mueven hacia el vrtice (vortexfinder).

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN HIDROCICLON



3.4.2.2. CAMPANA TUBULAR CENTRIFUGA

La campana tubular centrifuga ha sido usado durante mucho tiempoantes que otros sistemas de centrifugacin. Se basa en simplegeometra: su diseo consiste en un tubo, cuyo largo es de varias vecessu dimetro que rotan entre apoyos a cada lado. El flujo del procesoentra en el fondo del centrifugador (feed suspension) y altas fuerzascentrifugas separan los slidos que se adhieren a las pareces de lacampana, mientras la fase liquida sale en la parte superior delcentrifugador.

Debido a que este sistema carece de rechazo de slidos, los slidos solose pueden eliminar parando el funcionamiento del aparato,desmontndolo y arrastrando o lavando los slidos manualmente.

Estos centrifugadores campana tubular tienen capacidad dedeshidratacin, pero capacidad limitada de separacin de slidos. Laespuma generada puede suponer un problema a no ser que se utilicenskimmer especiales (desnatadores para recoger la espuma generada enla superficie) o bomba centrpeta.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CAMPANA TUBULARCENTRIFUGA



3.4.2.3. CMARAS-CAMPANA DE CENTRIFUGACIN

Las cmaras- campana de centrifugacin consisten en un nmero decampanas tubulares organizadas de manera co-axial. Radica en unacampana principal que tienen divisiones cilndricas insertadas queseparan el volumen de la campana en una serie de cmaras anularesque operan en serie. El flujo de alimentacin entra en el centro de lacampana y la suspensin pasa a travs de las distintas cmaras, que vanaumentado la distancia del eje. Los slidos sedimentan en las partesexternas en las paredes de las cmaras y el lquido limpio se extraemediante rebosamiento en la cmara de mayor dimetro. El sistematambin supone una clasificacin de slidos en suspensin: laspartculas principales se depositen en la cmara interior y las partculasfinas en las cmaras subsecuentes. La eliminacin de los slidossedimentables necesita la parada de la rotacin para su limpiezamanual.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE CMARAS-CAMPANA DECENTRIFUGACIN

3.4.2.4. CENTRIFUGADOR DE CESTA IMPERFORADA

Se usa cuando el contenido de slidos en suspensin es muy alto.Consiste simplemente en una cesta o campana tambor, quenormalmente rota en torno a un eje vertical. Los slidos se acumulan y



comprimen debido a la fuerza centrfuga pero no son deshidratados. Ellquido residual drena al parar la rotacin. La capa de slidos seremueve manualmente mediante cepillado o retirada con pala. Ladescarga se puede conseguir mediante un skimmer y tubera pararemover el lquido residual y despus mediante la aplicacin de unapala-cuchillo para cortar el slido formado. Esto evita la parada delsistema para su limpieza.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN CENTRIFUGADOR DE CESTAIMPERFORADA

3.4.2.5. SEPARADOR DE DISCOS

El diseo ms limpio se basa en una cmara cerrada que contiene unapila de discos, donde cualquier slido es recogido en la parte externa dela cmara, desde donde se retiraran manualmente al parar la rotacin.Los slidos son extrados de la cmara mediante una serie de mtodosincluidos las boquillas, que se abren continuamente, y que permiten laretirada de lodo denso. En otros diseos ms complicados boquillas convlvulas se abren automticamente cuando la profundidad del slido enla cmara alcanza cierto valor, y luego se cierra cuando los slidos hansido extrados. El diseo ms complicado, consiste en una cmara



abierta: donde las carcasas de la cmara se separan de maneracircunferencial durante un corto periodo de tiempo, en donde estaapertura tambin viene condicionada por la profundidad de los slidosen la cmara.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN SEPARADOR DE DISCOS

3.4.2.6. DECANTADOR

El decantador centrfugo es el nico decantador que ha sido preparadopara el manejo de concentracin de slidos significativa en lasuspensin de alimentacin.

Al mismo tiempo alcanza altos niveles de clarificacin del concentradolquido. Aunque es una mquina de diseo complicado est basado enun principio bsico.

Consiste en una cmara cilndrica horizontal (1) que rota a altavelocidad, con un tornillo helicoidal de extraccin (2) situado co-axialmente. El tornillo se ajusta perfectamente al contorno de lacmara, de manera que solo permite agua clara entre la cmara y elrotador. La velocidad diferencial entre el tornillo y el rotador es lo que



provoca un movimiento de arrastre para la recogida de los slidos, quese acumulan en las paredes de la cmara.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN DECANTADOR

1 Cono cilindro cnico 2 Tornillo Extraccin helicoidal (rotador) 3 Alimentacin 4 Distribuidor

5 Espacio entre anillos

6 Producto de sedimentacin 7 Nivel liquido

8 Zona de secado

9 Liquido clarificado

10 Limite ajustamiento

El producto a ser tratado (3) se introduce axialmente en la unidadmediante un distribuidor apropiado (4). Es propulsado en el espacioanillo (5) que se forma en la superficie interna de la cmara y el cuerpodel rotador. El proceso de rotacin tiene lugar dentro de la seccincilndrica de la cmara. La velocidad relativa del rotador empuja losproductos sedimentados (6) a lo largo de la cmara.

El arrastre de los slidos en la longitud del cono permite a lossedimentos pasar fuera de la fase liquida clarificada. Mientras laentrada de agua sea continua se establece un nivel de lquido (7) en launidad siguiendo la superficie cilndrica que constituye la superficieexterna del anillo lquido. Una vez han pasado los slidos fuera delanillo lquido la seccin restante del cono produce el drenaje finalhasta el eyector o expulsor: esta seccin se conoce como zona desecado (8). El lquido clarificado se colecta al otro extremo de lacmara mediante un flujo dentro de un lmite ajustable (10), que limita



el anillo de lquido de la unidad. Una tapa permite la coleccin dellquido clarificado y los sedimentos y protege el rotor.

El decantador opera principalmente mediante la sedimentacin causadapor la separacin de slidos en suspensin, en funcin de la densidaddel lquido donde se encuentran suspendidos. Si la diferencia dedensidad es mayor que la gravedad esto provoca una fuerza motrizsuficiente para la separacin en un tiempo razonable. Si la densidad espequea, o el tamao de las partculas es pequeo, entonces laseparacin por gravedad se produce durante mucho tiempo y la fuerzade separacin debe aumentarse mediante fuerzas centrifugas mayoresque la gravedad.

VENTAJAS

La principal ventaja del decantador es la posibilidad de remover slidosseparados en zonas de separacin especficas de manera continuada. Encomparacin con:

Sedimentacin por gravedad: el decantador puede alcanzar separaciones queseran muy difcil en un clarificador o separador en lminas, y adems produceslidos ms secos.

Hidrociclones: el decantador tiene una mayor capacidad de lquido, puedemanejar mayores concentraciones de lodo y producir slidos ms secos.

Campana tubular centrifuga: el decantador ofrecer mayores capacidades,puede manejar mayores concentraciones de lodo y producir slidos ms secos.

Centrifugador de cesta imperforada: el decantador opera de maneracontinuada, puede manejar mayores concentraciones de lodo y producir slidosms secos.

Separador de discos: el decantador tiene una operacin continuada, puedemanejar mayores concentraciones de lodo y producir slidos ms secos.

Las ventajas del decantador son que se puede utilizar para un mayor rango deusos potenciales, adems de su continua operacin, la posibilidad de aceptargrandes rangos de concentraciones de alimentacin al sistema, y la



disponibilidad para una gran variedad de capacidades del flujo de alimentacinal sistema.

3.4.3. ESPESADO POR DESHIDRATACION

La deshidratacin disminuye el contenido de agua de los lodos disminuyendoas el volumen de los lodos para el transporte y la manejabilidad de los mismos.El destino de los lodos determinar el grado de deshidratacin y el mtodoutilizado para este fin.

Con la deshidratacin se consigue:

Disminuir los costes de transporte de lo los lodos al disminuir el volumen dellodo.

Mejora la manejabilidad de los lodos. La deshidratacin suele ser necesaria antes de la incineracin ya que se

consigue aumentar el poder calorfico al disminuir la humedad, Ladeshidratacin es necesaria si el lodo se destina a compostaje.

Para evitar los olores que puedan derivarse de los lodos se realiza ladeshidratacin.

La deshidratacin es necesaria si el lodo va a ser evacuado a vertedero ya queevitamos la formacin de lixiviados.

3.4.3.1. LECHOS DE SECADO

Los lechos de secado son capas de materiales drenantes dispuestas deforma vertical en un receptculo. El lodo se hace pasar sobre estascapas de grava o arena producindose el filtrado y la deshidratacin delos lodos por evaporacin.

Esta evaporacin depender de las condiciones climticas de la zona,los das de exposicin de los lodos y las caractersticas del lodo.

El material drenante suele estar formado por capas de 10 cm de arenassobre una capa de grava de 10-20 cm, colocando una red de tuberas enla parte inferior para recoger el agua que volver a ser tratada. La capade arena debe reponerse cada cierto tiempo ya que se pierden arenas enel proceso de filtrado y recogida de los lodos.



Este mtodo se utiliza para poblaciones de 20 000 habitantes oinferiores. El inconveniente que presenta este proceso es la gransuperficie de terreno que se requiere.

3.4.3.2. FILTRO BANDA

Es un sistema de alimentacin continua de lodo, donde se realizatambin un acondicionamiento qumico, generalmente conpolielectrolitos.

En los filtro banda primero se produce un drenaje por gravedad ydespus se hace pasar al lodo por una aplicacin mecnica de presinpara que se produzca la deshidratacin, gracias a la accin de una telasporosas.

Es un mtodo barato, ya que no necesita una gran inversin inicial, loscostes de mantenimiento y explotacin son bajos y la instalacinrepresenta un bajo consumo energtico.

3.4.3.3. FILTRO PRENSA

Los filtros de prensa son equipos que producen lodos de mayorsequedad alcanzando el 50 % cuando otros procesos difcilmente lleganbajo el 30 %. Esto quiere decir que el lodo que sale de un filtro deprensa ocupa un poco ms de la mitad del volumen de un lodo que salede un filtro de vaco.

El filtro prensa est constituido por una serie de placas verticaleshuecas y perforadas recubiertas con tela filtrante en ambas caras yapretadas unas contra otras por los bordes perifricos ms espesos.Estas bolsas son alimentadas con lodo a travs de un hueco queatraviesa todas las placas generalmente por el centro.

El lodo lquido se introduce por medio de una bomba de pistn conpresin creciente que puede alcanzar los 15 kg/cm2 o un poco ms,siendo la alimentacin mantenida durante un periodo de tiempo entrelos 30 minutos y 2 horas. El lquido intersticial atraviesa las telasfiltrantes dejando entre ellas una masa que termina ocupando el espaciode la concavidad entre las placas. La compactacin de la masa es muy



grande, pudindose lograr un lodo final con 40 - 50 % de humedad, portanto comparable al secado al secado en lechos de arena filtrante.

El filtrado de filtros-prensa es claro, de baja turbiedad, conteniendo engeneral menos de 20 mg/L de slidos suspendidos.

3.4.4. ESPESADO POR FLOTACION

Existen algunas variantes de este proceso, aunque la flotacin por aire disueltoes la ms utilizada. En este proceso, se introduce aire en una solucin que semantiene a una presin determinada. Cuando se despresuriza la solucin, el airedisuelto se libera en forma de burbujas finamente divididas que arrastran el lodohasta la superficie, en donde es recogido con un desnatador. Este procesoresulta muy efectivo para el tratamiento de cultivo biolgico en suspensin, porejemplo para lodos activados, aunque tambin puede ser empleado para eltratamiento de otros lodos.

En este espesador tambin se separa la fase slida de la lquida, pero adiferencia de otros mtodos, en los espesadores por flotacin los slidos seconcentran en la parte superior. Los lodos en este caso ascienden a unavelocidad superior a la de sedimentacin. Esto se consigue mediante laintroduccin de aire. Estas pequeas burbujas de aire arrastran a las partculasslidas hacia arriba. Los slidos acumulados en la superficie del espesador sonretirados mediante procesos mecnicos.

Este tipo de tratamiento se suele aplicar para los lodos biolgicos, mientras quepara los lodos primarios no se suele usar.

4. POSIBLES USOS DE LODOS TRATADOS4.1. AGRICOLA Y FORESTAL

Los suelos agrcolas y forestales sufren un desequilibrio en el mantenimiento deniveles estables de materia orgnica (MO) debido a diversas razones (excesivolaboreo, produccin intensiva, uso de fitosanitarios, deforestaciones irracionales,incendios forestales, pastoreo inadecuado, etc.), ocasionando una disminucin de lafertilidad natural. Como consecuencia de ello se presentan problemas ambientalestales como mayor erosin, poca infiltracin y menor capacidad de almacenamiento deagua, dificultad para el desarrollo radical y deficiente establecimiento de poblacionesmicrobianas benficas. En este sentido, han reportado que el uso de lodos como fuente



de materia orgnica mejora las propiedades tanto fsicas como qumicas del sueloagrcola en cuanto a incrementos en los niveles de materia orgnica, disminucin de ladensidad aparente, mayor formacin y estabilidad de agregados, mejor retencin dehumedad, incremento en el tamao de poros, etc. Adems aporta cantidadessignificativas de nitrgeno y fsforo que contribuye a disminuir el consumo defertilizantes qumicos. Los lodos han sido utilizados en silvicultura para incrementar laproductividad forestal, para reforestar y para estabilizar reas deforestadas operturbadas por la minera, la construccin, los incendios, el sobrepastoreo, erosin uotros factores. Junto a los beneficios del uso de los lodos, tambin debe considerarselos riesgos que representan estos materiales, ya que cada material es diferente y puedecontener altas concentraciones de elementos potencialmente txicos para los cultivos opara los consumidores de los productos de los mismos. La posibilidad de contaminarsuelos y aguas subterrneas constituye su principal limitante, de ah que su uso nopuede ser indiscriminado sin una adecuada planeacin y supervisin . Una utilizacinincorrecta de lodos puede ocasionar efectos indeseables sobre el suelo.

4.2. RECUPERACION DE SUELOS DEGRADADOS Y RECUPERACION DEPAISAJES

En regiones sujetas a procesos de desertificacin o prdida de cobertura vegetal osuelos, derivados de causas naturales o antrpicas. Para recuperacin de reas quefueron sometidas a extraccin minera o en aquellas sujetas a prdida de suelossuperficiales debido a obras de infraestructura.

4.3. OTROS USOS

Comprende los usos no contemplados en los numerales anteriores y para los que sedeben establecer regulaciones especficas: elaboracin de elementos para laconstruccin, utilizacin como material combustible para recuperacin de energa,entre otros.

4.3.1. FABRICACIN DE LADRILLOS

Existen estudios sobre la valorizacin de lodos de plantas de tratamiento deaguas residuales en la fabricacin de ladrillos. La introduccin de lodos en elproceso resulta muy atractiva porque determinados materiales cermicosdisponen de gran capacidad de inertizacin de metales pesados.



Durante la coccin, los compuestos orgnicos del lodo: celulosa, lignina, grasas,microorganismos patgenos, etc. se destruyen y en su lugar se crean unos poroscerrados que darn lugar a sus propiedades de aislamiento trmico. Loscomponentes inorgnicos (arcillas, tierras, metales pesados, etc.), quedaninsertados en la matriz vtrea del cuerpo cermico y, por tanto, inmovilizados.En general la introduccin de lodos en matrices cermicas tiene aspectospositivos energticamente, pudindose apuntar los siguientes:

Importante ahorro energtico durante la coccin cermica en funcin de lapresencia de materia combustible en la matriz cermica aportada por los lodos(en cualquier caso, el balance total energtico debe tener en cuenta tambin elproceso de secado).

Ahorro del consumo de agua por la aportacin de los lodos (contienen unpromedio del 70 % de humedad).

Poder calorfico de los lodos, que aproximadamente se sita en las 3400kcal/kg.

El mximo porcentaje de lodos que se podra mezclar con la arcilla cermica sesita en torno al 40 %, aunque con esta cantidad, la adherencia de la mezcla espobre y la textura superficial del ladrillo irregular. As, las proporciones ptimasestn entre el 10 % y el 20 %.

4.3.2. FABRICACIN DE HORMIGN

Se han realizado estudios sobre la utilizacin de lodos secos de depuradora en elhormign, siendo uno de ellos realizado en una planta de Espaa. En dichoestudio se realizaron muestras de adoquines con un 2 % de lodo seco sobre pesode cemento y se determinaron las propiedades de dicho producto comparadascon el producto sin adicin del lodo. El estudio concluy que la adicin delodos de depuradoras al hormign puede suponer una disminucin de laporosidad y de absorcin y un aumento de la resistencia mecnica, lo que llevaa que la utilizacin de los lodos en los adoquines aumente la durabilidad deestos ltimos.

4.3.3. UTILIZACIN DE CENIZAS

El hecho de adicionar ciertos porcentajes de cenizas producto de la incineracinde lodos digeridos que varan entre un 5 y un 50 % ,genera en los ladrillosciertas propiedades variables que pueden afectar positivamente las cualidades



de los mismos hacindolos ms porosos y menos densos favoreciendo suscualidades como aislante trmico y acstico, pero por otro lado tambin afectasu resistencia al esfuerzo mecnico debido a una mayor porosidad se reduce suresistencia afectando negativamente las utilidades dichos ladrillos.

5. CONCLUSIONES

Entendiendo el funcionamiento y las interacciones que sufre el agua tanto en procesosde potabilizacin con diversos agentes externos como en diversos procesos industrialeshasta su tratamiento como agua residual, se logra comprender que la cantidad de lodosresiduales generados en estos procesos depende directamente de los sistemasempleados, de la manera en que se realicen y de la calidad del agua empleada, ya que deello se deriva el aumento o la disminucin de los lodos sedimentados y su calidad paraposibles usos alternativos.

Dentro del proceso de digestin anaerobia el crecimiento lento de las bacteriasencargadas de fermentar y procesar el lodo se convierte en uno de los mayoresimpedimentos de su rpida ejecucin y es entre otras una de las mayores limitantes delproceso unido a este se encuentra la produccin espordica de gases y malos olores yuna alta inversin inicial, sin embargo esto no le resta eficacia al sistema de tratamientoy le permite consolidarse como un sistema clsico.

Al ser un proceso excedentario de energa la digestin anaerobia ofrece a parte de unagran eficiencia al momento de tratar los lodos una interesante alternativa al generarcierta cantidad de gas que suple la necesidad supuesta de la planta de tratamiento yentendiendo que la temperatura es un factor determinante en la digestin anaerobiadicho gas producido se convierte en una excelente opcin a la hora de calentar losdigestores.

Los procesos de deshidratacin y estabilizacin de los lodos se convierten en partesfundamentales de su tratamiento debido a que en estos dos procesos se lleva a cabo lareduccin del volumen junto con la desinfeccin y reduccin mxima de los agentespatgenos presentes en el lodo respectivamente.

En base a la revisin bibliogrfica se puede concluir que los procesos de estabilizacinqumica se pueden utilizar como sistemas complementarios anexos a otros tratamientosprincipales y no como un sistema de tratamiento nico.

En la mayora de los sistemas que utilizan la fuerza centrfuga como principio, lalimpieza de los equipos y la remocin de los lodos deshidratados debe realizarsemanualmente y con los equipos detenidos convirtiendo dicho factor en el inconvenienteen este tipo de procesos de espesado.



Dentro de la gran variedad de filtros que utilizan la fuerza mecnica y otros sistemas deespesado, los filtros prensa se destacan por su efectividad a la hora de obtener lodos conbajos contenidos de humedad y por lo tanto que ocupen un menor volumen facilitandosu transporte y maniobrabilidad.

La incineracin se convierte en una interesante alternativa a pesar de ser quizs una delas opciones ms costosas en cuanto a tratamiento se refiere debido al alto consumo deenerga y a el considerable monto de inversin tanto en equipos como en instalaciones,dicho sistema ofrece un alto porcentaje de deshidratacin de los lodos alcanzando hastaun 70 % en reduccin del volumen compensando as de alguna manera sus altos costos.

Tratamiento de Aguas Residuales I Tratamiento de Lodos

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