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:
- Tipo de contaminante a eliminar.
- Características del medio receptor.
- Normativa legal aplicable.
- Eficiencia depurativa requerida.
- Presencia de otros contaminantes que puedan afectar el tratamiento.
- Generación de residuos secundarios.
- Cambio de fase de los contaminantes peligrosos.
- Características del área en que se encuentra la planta.
- Cinética del proceso.
- Requerimientos de energía y aditivos.
- Requerimientos de monitoreo y control automático.
- Cantidad y tipo del personal.
- Estabilidad operacional frente a cambios en caudal y concentraciones.
- Requerimientos de mantenimiento.
- Tiempo y recursos para la puesta en marcha de la planta.
Contaminantes y Operaciones de Tratamiento Asociadas
- Grasas y aceites: Separación por gravedad, filtración, flotación.
- Sólidos suspendidos: Sedimentación, coagulación-floculación, filtración, flotación.
- Materia orgánica disuelta: Tratamiento biológico, oxidación química.
- Sólidos inorgánicos disueltos: Intercambio iónico, ósmosis inversa, evaporación.
- Ácidos y álcalis: Neutralización.
- Gases y material particulado: Incineración, absorción, ciclones, precipitación electrostática.
- Residuos sólidos y lodos de tratamiento: Tratamiento biológico, incineración, vertederos controlados, compostaje, producción de fertilizantes.
Operaciones Unitarias Clave en el Tratamiento de Aguas
Sedimentación
- Tiempo de residencia: 2-4 horas.
- Remoción de sólidos: 50-85%.
- Remoción de DBO: 10-30%.
- Proceso más utilizado por su simplicidad y aprovechamiento de la fuerza de gravedad.
- Es económico, no requiere de reactivos ni instalaciones especiales.
- Reduce la carga orgánica que va al tratamiento secundario, disminuyendo así la cantidad de lodo generado.
- Retira sólidos suspendidos de 0.05 a 10 mm de diámetro.
- Sedimentan aquellas partículas que poseen un peso suficiente que les permite caer.
Flotación
- Se usa para eliminar materia orgánica y material no disuelto.
- Se agrega aire en forma de burbujas.
- Se usa para concentrar lodos.
- Maneras de agregar aire: agitación, aspersores.
Filtración
- Proceso unitario.
- Utiliza un medio poroso.
- 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.