Procesos De Separación

Procedimiento de separación por lodos químicos

Los principales constituyentes del agua residual eliminados en las plantas de tratamiento incluyen basuras, arena, espumas y lodo. El lodo extraído y producido en las operaciones y procesos de tratamiento de las aguas residuales generalmente suele ser un líquido o líquido- semisólido con gran contenido en sólidos entre el 0.25 y el 12 % en peso. El lodo es, por mucho, el constituyente de mayor volumen eliminado en los tratamientos. Su tratamiento y evacuación es, probablemente, el problema más complejo al que se enfrentan los ingenieros sanitarios. El lodo está formado principalmente por las sustancias responsables del carácter desagradable de las aguas residuales no tratadas. La fracción del lodo a evacuar, generada en el tratamiento biológico del agua residual, está compuesta principalmente de materia orgánica, y sólo una pequeña parte del lodo está compuesta por materia sólida.

Los lodos separados en el sedimentador primario y aquellos producidos en el tratamiento biológico deben ser estabilizados, espesados y desinfectados antes de ser retirados del sitio de tratamiento. A continuación se analizarán procesos que se utilizan para reducir el contenido de agua y materia orgánica del lodo, y se utilizan además para acondicionar el fango para su reutilización o evacuación final.

Estabilización del lodo

La estabilización del lodo se lleva a cabo principalmente para: 1.- reducir la presencia de patógenos, 2.- eliminar los olores desagradables, y 3.- reducir o eliminar su potencial de putrefacción. La supervivencia de microorganismos patógenos y la proliferación de olores en el lodo se producen cuando se permite que los microorganismos se desarrollen sobre la fracción orgánica del mismo.

Los medios de estabilización más eficaces para eliminar el desarrollo de estas condiciones son: la reducción biológica del contenido de materia volátil; la oxidación química de la materia volátil; la adición de agentes químicos para hacer el lodo inadecuado para la supervivencia de microorganismos y la aplicación de calor con el objetivo de desinfectar o esterilizar el lodo.

Las técnicas de estabilización de lodos más recurridas son: la digestión anaerobia; la digestión aerobia; la estabilización con cal; el tratamiento térmico, y el compostaje. A continuación se analizarán las primeras dos ya que son las dos tecnologías más importantes.

Digestión anaerobia

La digestión anaerobia es uno de los procesos más antiguos empleados en la estabilización de lodos. En este proceso se propicia la degradación de la materia orgánica contenida en el en ausencia de oxígeno molecular.

En el proceso de digestión anaerobia, la materia orgánica contenida en la mezcla de lodos primarios y secundarios se convierte en metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) principalmente. El proceso se lleva a cabo en un reactor completamente cerrado. Los lodos se introducen en el reactor de forma continua o intermitente, y permanecen dentro de estos tanques durante períodos de tiempo considerables. El lodo estabilizado que se extrae del proceso tiene un bajo contenido de materia orgánica y de microorganismos patógenos vivos.

Tipos de digestores anaerobios

Los dos tipos de digestores más empleados son los de alta y baja carga. En el proceso de digestión de baja carga, como se aprecia en las Figuras 8.1 y 8.2, no se suelen calentar ni mezclar el contenido del digestor, y los tiempos de retención varían entre 30 y 60 días.

En los procesos de digestión de alta carga (ver Figuras 8.3 y 8.4) el contenido del digestor se calienta y mezcla completamente. El lodo se mezcla mediante recirculación de gas, mezcladores mecánicos, bombeo o mezcladores con tubos de aspiración, y se calienta para optimizar la velocidad de digestión. El tiempo de retención generalmente es menor a 15 días.

La combinación de estos dos procesos se conoce como proceso de doble etapa, la cual se ilustra en la Figura 8.5. El primer tanque se utiliza para la digestión, y se equipa con dispositivos

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