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TRATAMIENTO DE EFLUENTES
Tema 9 : Caracterización de los

efluentes cloacales y variables del proceso de tratamiento Ing. Horacio Campaña – curso 2007
Ingeniería Sanitaria – DIC – UTN/FRBB

Factores claves en el tratamiento de aguas residuales
Fundamental para plantear la estrategia de tratamiento, conocer : • Caudal / variación = f(t) ⇒ Dimensionamiento • Contaminantes / cantidad = f(t)⇒ Tipo de tratamiento • Estrategia de muestreo (representativas)
– Integradas (en función de tiempo o espacio) – Puntuales – Continuas

Caudales indicativos de agua residual urbana

• • • • • •

Menos de 10000 hab 150 l/d 10000 a 50000 hab 200 l/d >50000 hab 250 – 500 l/d 3ra cuenca 260 l/d Coef.de retorno (dotación) 0.6 – 0.85 Variac. coef. Pico 2- 2.5

Alteraciones que sufre el agua
•Modificaciones físicas, químicas o biológicas (contaminantes)
– Calentamiento – Disolución de gases (CO2) productos químicos o desgasificación – Arrastre de partículas en suspensión – Precipitación de sales poco solubles (CaCO3 CaSO4 ) por calentamiento o vaporización – Incorporación de patógenos

Características del agua residual
• Parámetros físicos
Definen aquellas características delagua que responden a los sentidos – Olor – Color – Temperatura – Turbidez – Conductividad – Sólidos en suspensión

• Parámetros químicos • Parámetros biológicos

Relación solubilidad – temperatura (agua)

ORIGEN E IMPORTANCIA DE LOS CONTAMINANTES EN AGUAS RESIDUALES

• FISICOS • QUIMICOS • • • •

Sólidos suspendidos Materia Orgánica (biodegradable) Nutrientes Compuestos Orgánicosrefractarios Metales pesados Sólidos inorgánicos disueltos

• BIOLOGICOS Patógenos •

CLASIFICACION DE SOLIDOS

Clasificación de Partículas
Disueltas Coloidales Suspendidas Sedimentables

Tamaño de partículas (mm)
< 0.000001 0.000001 a 0.001 > 0.001 > 0.01

Sólidos Suspendidos
• Sólidos Volátiles (SV) • Sólidos Fijos (SF)

Turbidez
• Medida de la extensión en que la luz es absorbidao dispersada por los sólidos suspendidos del agua. • Depende del tamaño y características superficiales del material suspendido ⇒ No es una medida directa y cuantitativa. • Se mide en unidades nefelométricas (NTU)

Calidad de agua y O2 disuelto

Solubilidad de O2 en agua (saturación)

Características Químicas • Sólidos Volátiles (SV)
– Materia que se volatiliza a 600 ºC

• DemandaQuímica de Oxígeno (DQO)
– Determina el carbono orgánico oxidable químicamente. Se expresa como mg O2/L.

• Demanda Biológica de Oxígeno (DBO)
– Determina el carbono orgánico biodegradable y en ciertas ocasiones el nitrógeno oxidable. Se expresa en mg O2/L

• Carbono Orgánico Total (COT)
– Determina el carbono como CO2. Se expresa como mg/L

DQO
• Oxidación con oxidante fuerte (dicromato)en medio ácido (sulfúrico). 2 horas a 150ºC • Sulfato de plata cataliza la oxidación de la mayor parte de los compuestos orgánicos • Para complejar los cloruros y evitar su oxidación se emplea sulfato de mercurio • Valoración del dicromato en exceso con una sal de Fe2+.
Existe una relación entre DQO, DBO y COT

COT
• Oxidación catalítica o química C + O2 → CO2
Determinación de CO2 porinfrarrojo COT = CT – CI
CT = Carbono Total CI = Carbono inorgánico

DBO
• Oxidación biológica (aerobia)
– Temperatura constante 20 ºC – 5 días en oscuridad – Se determina consumo de oxígeno
Cinética de primer orden con respecto a la cantidad de materia orgánica biodegradable presente

dL =kL dt

L = L 0 e -kt

L = materia orgánica biodegradable presente en tiempo t (mg O2/L) k = coeficientecinético f(T)

DBO
DBO= = L 0 - L t =de materiaeorgánica L 0 (1 - -kt ) DBO = L t Cantidad total
biodegradable, depende de - Naturaleza del residuo - Capacidad microorganismos del sistema para emplear el residuo - Temperatura
∞ 0

kT = k20Θ
Θ= 1,135

(T − 20)

4 < T < 20 20 < T < 30

Θ = 1,056

Cinética de orden cero

dC − = KC = K dt Ct = C0 − Kt
0

Cinética de...