Optimización de Procesos en Tratamiento de Aguas Residuales: Criterios y Tecnologías

Criterios de Selección para Operaciones de Tratamiento de RILes

Para la selección de operaciones de tratamiento de Residuos Industriales Líquidos (RILes), se deben considerar los siguientes criterios:

1. Tipo de contaminante a eliminar.
2. Características del medio receptor.
3. Normativa legal aplicable.
4. Eficiencia depurativa requerida.
5. Presencia de otros contaminantes que puedan afectar el tratamiento.
6. Generación de residuos secundarios.
7. Cambio de fase de los contaminantes peligrosos.
8. Características del área en que se encuentra la planta.
9. Cinética del proceso.
10. Requerimientos de energía y aditivos.
11. Requerimientos de monitoreo y control automático.
12. Cantidad y tipo del personal.
13. Estabilidad operacional frente a cambios en caudal y concentraciones.
14. Requerimientos de mantenimiento.
15. Tiempo y recursos para la puesta en marcha de la planta.

Contaminantes y Operaciones de Tratamiento Asociadas

1. Grasas y aceites: Separación por gravedad, filtración, flotación.
2. Sólidos suspendidos: Sedimentación, coagulación-floculación, filtración, flotación.
3. Materia orgánica disuelta: Tratamiento biológico, oxidación química.
4. Sólidos inorgánicos disueltos: Intercambio iónico, ósmosis inversa, evaporación.
5. Ácidos y álcalis: Neutralización.
6. Gases y material particulado: Incineración, absorción, ciclones, precipitación electrostática.
7. Residuos sólidos y lodos de tratamiento: Tratamiento biológico, incineración, vertederos controlados, compostaje, producción de fertilizantes.

Operaciones Unitarias Clave en el Tratamiento de Aguas

Sedimentación

1. Tiempo de residencia: 2-4 horas.
2. Remoción de sólidos: 50-85%.
3. Remoción de DBO: 10-30%.
4. Proceso más utilizado por su simplicidad y aprovechamiento de la fuerza de gravedad.
5. Es económico, no requiere de reactivos ni instalaciones especiales.
6. Reduce la carga orgánica que va al tratamiento secundario, disminuyendo así la cantidad de lodo generado.
7. Retira sólidos suspendidos de 0.05 a 10 mm de diámetro.
8. Sedimentan aquellas partículas que poseen un peso suficiente que les permite caer.

Flotación

1. Se usa para eliminar materia orgánica y material no disuelto.
2. Se agrega aire en forma de burbujas.
3. Se usa para concentrar lodos.
4. Maneras de agregar aire: agitación, aspersores.

Filtración

1. Proceso unitario.
2. Utiliza un medio poroso.
3. Permite separar sólidos suspendidos en el agua residual.

Tipos de Tratamiento Biológico

Tratamiento Aeróbico

Ventajas

• Producto final parecido al humus.
• Biológicamente estable y puede ser eliminado fácilmente.
• Menores costos de operación.
• Sistema más estable.
• Menor costo de mantenimiento y mano de obra.
• Menor inversión inicial.
• Su subproducto es CO2.

Desventajas

• Altos costos en energía.
• La eficiencia depende de las variaciones de temperatura (T°).
• No aprovecha los subproductos.

Tratamiento Anaeróbico

Ventajas

• Ahorro en costos de consumo de energía.
• Produce menos lodo.
• Se puede operar con altas cargas orgánicas.
• Aprovecha los subproductos (metano).

Desventajas

• Mayor tiempo de residencia.
• Mayor tiempo de estabilización y formación de lodo.
• Producción de malos olores.
• Requiere temperatura (T°) muy alta.
• La sedimentación es más difícil por la generación de gases.