1. TRATAMIENTO TERCIARIO
1.1. La finalidad de los tratamientos terciarios es eliminar la carga orgánica residual y aquellas otras sustancias contaminantes no eliminadas en los tratamientos secundarios, como por ejemplo, los nutrientes, fósforo y nitrógeno. Estos procesos son de naturaleza biológica o físico química, siendo el proceso unitario más empleado el tratamiento físico-químico. Este consta de una coagulación – floculación y una decantación. Otros procesos empleados como tratamientos terciarios son las resinas de intercambios de iones, la adsorción en carbón activo, la ultrafiltración, la ósmosis inversa, la electrodesinfección, las membranas cerámicas, etc.
1.1.1. Intercambio ionico
1.1.1.1. Es una operación en la que se utiliza un material, habitualmente denominado resinas de intercambio iónico, que es capaz de retener selectivamente sobre su superficie los iones disueltos en el agua, los mantiene temporalmente unidos a la superficie, y los cede frente a una disolución con un fuerte regenerante. La aplicación habitual de estos sistemas, es por ejemplo, la eliminación de sales cuando se encuentran en bajas concentraciones.
1.1.2. Adsorcion
1.1.2.1. La adsorción define la propiedad de ciertos materiales (adsorbentes) de fijar en su superficie moléculas orgánicas extraídas de la fase líquida en la que se encuentran. El proceso de adsorción consiste en la captación de sustancias solubles en la superficie de un sólido. Un parámetro fundamental es este caso será la superficie específica del sólido, dado que el compuesto soluble a eliminar se ha de concentrar en la superficie del mismo. Se utiliza para eliminar fenoles, hidrocarburos aromáticos nitrados, derivados clorados, etc., así como para eliminar olor, color y sabor. El adsorbente más utilizado en el tratamiento de aguas es el carbón activo.
1.1.3. Microfiltracion y ultrafiltracion
1.1.3.1. Microfiltración y Ultrafiltración: El principio de la micro y ultrafiltración es la separación física. Es el tamaño de poro de la membrana lo que determina hasta qué punto son eliminados los sólidos disueltos, la turbidez y los microorganismos. Las sustancias de mayor tamaño que los poros de la membrana son retenidas totalmente.
1.1.3.1.1. Microfiltracion:las membranas usadas para la microfiltración tienen un tamaño de poro de 0.1 y 10 µm. La microfiltración puede ser aplicada a muchos tipos diferentes de tratamientos de agua cuando se necesita retirar de un líquido las partículas de un diámetro superior a 0.1 mm.
1.1.3.1.2. Ultrafiltración: Permite retener moléculas cuyo tamaño oscila entre 0.001 y 0.1 µm.
1.1.4. Osmosis inversa
1.1.4.1. La Ósmosis Inversa consiste en aplicarle a la disolución concentrada una presión superior a la osmótica, produciéndose el paso de disolvente (agua) desde la disolución más concentrada a la más diluida hasta alcanzar un nuevo equilibrio. Usando esta técnica, se elimina la mayor parte del contenido en sales del agua.
1.1.5. Membrana ceramica
1.1.5.1. Debido a sus características, las membranas cerámicas están siendo cada vez más utilizadas en todo tipo de procesos de depuración de aguas residuales. La gran estabilidad mecánica y química de estas membranas, hacen posible su utilización tanto para efluentes de alta carga contaminante, como para reutilización de aguas de cualquier proceso industrial. Las membranas cerámicas están siendo cada vez más utilizadas en la purificación de agua. La alta estabilidad química y térmica del material de la membrana permite la regeneración química o térmica y la esterilización con productos químicos agresivos, incluso se puede utilizar vapor caliente.
1.1.6. Oxidacion avanzada
1.1.6.1. El proceso consiste en una oxidación química en condiciones suaves de presión y temperatura hasta la mineralización completa de contaminantes. El agente oxidante es una especie radicalaria denominada hidroxilo (OH•) con una elevadísima capacidad oxidante y con tiempos de reacción muy cortos. Debido a la altísima reactividad de estas especies es posible eliminar tanto compuestos orgánicos como inorgánicos logrando así una reducción de DQO, COT y toxicidad en las aguas residuales tratadas. Además la generación de radicales se realiza a partir de oxigeno, agua oxigenada y catalizadores soportados, por lo que los subproductos de reacción son únicamente agua y dióxido de carbono.
1.1.7. Electrodesinfeccion
1.1.7.1. La electrodesinfección utiliza ánodos con elevado poder de oxidación de forma indirecta (producción muy elevada de oxidantes tipo cloro, ozono, radicales o peróxidos (según aplicación industrial). La electrodesinfección puede realizarse de dos formas: directamente pasando el efluente por el interior del reactor, o bien, produciendo los oxidantes a partir de una solución madre e inyectando ésta al agua que se desea tratar. Debido a su efectividad, esta técnica es capaz de eliminar virus, bacterias y parásitos gracias a que consigue una elevada producción de oxidantes.
2. TRATAMIENTO PRIMARIO
2.1. tiene como objeto la eliminación de los sólidos orgánicos suspendidos y coloidales, de los sólidos sedimentables por medio de la floculación, y de los sólidos y líquidos flotantes que previamente no fueron removidos, además de la remoción de los mismos en forma de lodos o espumas.
2.1.1. Coagulación – Floculación
2.1.1.1. En el proceso convencional de coagulación-floculación-sedimentación, se añade un coagulante al agua fuente para crear una atracción entre las partículas en suspensión. La mezcla se agita lentamente para inducir la agrupación de partículas entre sí para formar “flóculos”. El agua se traslada entonces a un depósito tranquilo de sedimentación para sedimentar los sólidos. Los sistemas de flotación de aire disuelto agregan también un coagulante para flocular las partículas en suspensión; pero en vez de usar la sedimentación, burbujas de aire presurizado las empujan hacia la superficie del agua desde donde se pueden extraer.
2.1.2. Floculación
2.1.2.1. Es el proceso que sigue a la coagulación, (atracción de partículas pequeñas para formar el floculo), este proceso de formación del floculo se asocia a mezcla lenta para que se forme y se vaya al fondo mediante la sedimentación.
2.1.3. Coagulación
2.1.3.1. Consiste en la desestabilización de los coloides, se logra la ruptura del coloide (partículas cuyo tamaño está comprendido entre 1 a 400µm, no pueden ser separadas por centrifugación convencional ni sedimentadas en forma apreciable) este proceso de coagulación se asocia a mezclas rápidas.
2.1.4. Sedimentación
2.1.4.1. En el tratamiento de las aguas residuales, este proceso se realiza para retirar la materia sólida fina, orgánica o no, de las aguas residuales, aquí el agua pasa por un dispositivo de sedimentación donde se depositan los materiales para su posterior eliminación, el proceso de sedimentación puede reducir de un 20 a un 40 % la DBO51 y de un 40 a un 60 % los sólidos en suspensión.
2.1.5. Flotación
3. TRAMINTO SECUNDARIO
3.1. El tratamiento secundario de depuración constituye una serie de importantes procesos de naturaleza biológica de tratamiento de las aguas residuales que tienen en común la utilización de microorganismos (entre las que destacan las bacterias) para llevar a cabo la eliminación de materia orgánica biodegradable, tanto coloidal como disuelta, así como la eliminación de compuestos que contienen elementos nutrientes (N y P). En la mayor parte de los casos, la materia orgánica constituye la fuente de energía y de carbono que necesitan los microorganismos para su crecimiento. Además, también es necesaria la presencia de nutrientes, que contengan los elementos esenciales para el crecimiento, especialmente los compuestos que contengan N y P, y por último, en el caso de sistema aerobio, la presencia de oxígeno disuelto en el agua. Este último aspecto será clave a la hora de elegir el proceso biológico más conveniente. Los procesos aerobios se basan en la eliminación de los contaminantes orgánicos por su transformación en biomasa bacteriana, CO2 y H2O. Los procesos anaerobios transforman la sustancia orgánica en biogás, mezcla de metano y CO2.-
3.1.1. Es una operación unitaria física que facilita la separación de los sólidos en un líquido a través de la presencia de burbujas de aire introducida en la fase liquida. En el ascenso de tales burbujas por adherencia, se hace flotar el particulado que se desea separar del líquido.
3.1.2. Lechos Bacterianos
3.1.2.1. Consiste en poner el agua residual en contacto con un material inerte o soporte donde se adhieren los microorganismos. Suelen ser lechos fijos de gran diámetro, rellenos con rocas o piezas de plástico o cerámica con formas especiales para desarrollar una gran superficie sobre el que se rocía el agua a tratar. Sobre la superficie crece una fina capa de biomasa, sobre la que se dispersa el agua residual a tratar, que moja en su descenso la superficie. Al mismo tiempo, ha de quedar espacio suficiente para que circule aire, que asciende de forma natural.
3.1.2.2. Consisten en una serie de placas o discos colocados en un eje horizontal que giran lentamente dentro del tanque que contiene el agua residual, con un 49 % de la superficie sumergida. Sobre la superficie de los discos se fija la biomasa que se encuentra alternativamente en contacto con el agua residual y el aire. Esto posibilita la ingestión de la materia orgánica por parte de los microorganismos y su posterior degradación en presencia del oxígeno del aire.
3.1.3. Contactores biologico rotativos
3.1.4. Fangos activos
3.1.4.1. residual, la biomasa activa y el oxígeno. Consiste en poner en contacto en un medio aerobio, normalmente en una balsa aireada o en un tanque de aireación, el agua residual con flóculos biológicos previamente formados, en los que se adsorbe la materia orgánica y donde es degradada por las bacterias presentes (se mantiene una determinada concentración de microorganismos aerobios). Para acelerar los procesos naturales se les suministra oxígeno disuelto aumentando así la capacidad de tratamiento además de obtener una mejor calidad del efluente y menor cantidad de fangos.
3.1.5. Reactores discontinuos secuenciales
3.1.5.1. Los procesos unitarios que intervienen son idénticos a los de un proceso convencional de fangos activados. En ambos sistemas intervienen la aireación y la sedimentación. No obstante, existe entre ambos una importante diferencia. En las plantas convencionales, los procesos se llevan a cabo simultáneamente en tanques separados, mientras que en los SBR, los procesos tienen lugar secuencialmente en el mismo tanque. El empleo de un único tanque reduce sustancialmente el espacio y la inversión necesarios.
3.1.6. Filtros verdes
3.1.6.1. Los Filtros Verdes se basan en la propiedad que tiene el suelo de depurar física y biológicamente las aguas que le son aplicadas en forma de riego. Los procesos principales que se desarrollan en el suelo son: filtrado físico, biológicos, adsorción y precipitación, intercambio iónico y asimilación de nutrientes y oligoelementos.
3.1.7. Digestion anaerobica
3.1.7.1. Consiste en la descomposición de la materia orgánica, que genera como producto final un gas de alto contenido energético, llamado biogás, formado fundamentalmente por metano (60-80%), dióxido de carbono (40-20%) y trazas de otros elementos como sulfuro de hidrogeno. Este biogàs es susceptible de ser utilizado como combustible para la generación de energía térmica y/o eléctrica.
3.1.8. Electrocoagulacion
3.1.8.1. El proceso consiste en someter al vertido a corriente eléctrica haciendo que se desestabilicen los contaminantes suspendidos o disueltos en el agua. Tras esta reacción, los contaminantes precipitan formando un fango, que se puede eliminar mediante decantación o flotación con sistemas convencionales. Las características de este sistema lo hace efectivo para múltiples sectores industriales. Así, ha sido utilizado para depuración de aguas de orujeras, fundición, vinazas, curtidos etc…
3.1.9. Electrooxidacion
3.1.9.1. Electrooxidación, el proceso de oxidación electroquímica, consiste en la aplicación de una determinada densidad de corriente, los electrodos utilizados dependen del objetivo a conseguir en cada prueba electroquímica. Cyclus ID propone el uso de oxidantes compatibles con el medioambiente con procesos catalíticos de alta eficiencia. La versatilidad del equipo de electrooxidación, permite diversificar la naturaleza tanto del oxidante como del electrodo sin la necesidad de paradas ni de cambio de equipo.