Aguas residuales

Proyecto de instalaciones para el tat i o bi ó gi delagua r dual r am ent ol co esi . Metcalf & Eddy
Los procesos biológicos se utilizan para convertir la materia orgánica disuelta y finamente dividida en flóculos biológicos sedimentables y en sólidos orgánicos que se puedan eliminar en los fangos de sedimentación. En muchos casos, estos procesos (también llamados «procesos de tratamientosecundario») se emplean en combinación con las operaciones y procesos unitarios que se utilizan para el pretratamiento y tratamiento primario del agua residual que se han descrito en el Capítulo 9. La decantación primaria es muy efectiva en la eliminación de los sólidos sedimentables, mientras que los procesos biológicos son más efectivos en la eliminación de compuestos orgánicos solubles o del tamañode partículas coloidales. No obstante, algunos procesos como las lagunas aireadas, lagunas de estabilización y sistemas de aireación prolongada, se proyectan para que funcionen sin decantación primaria.Los procesos biológicos de aplicación más común son: (1) el proceso de fangos activados; (2) lagunas aireadas; (3) filtros percoladores; (4) biodiscos (RBCs), y (5) estanques de estabilización. Enplantas de tratamiento de grandes dimensiones se suele adoptar el proceso de fangos activados o alguna de sus muchas variantes; los estanques de estabilización se usan principalmente en instalaciones de pequeño tamaño. En la Figura 10-1 se ilustran los diagramas de flujo típicos de los sistemas de tratamiento. En este capítulo se estudian con detalle las instalaciones físicas y el proyecto de losprocesos necesarios para la implementación de estos importantes sistemas de tratamiento. También se analiza brevemente el uso de sistemas combinados de tratamiento biológico aerobio. El proyecto de los procesos de eliminación de nutrientes se aborda en el Capítulo 11, mientras que el tratamiento y estabilización del fango se estudia en el Capítulo 12.

FIGURA 10-1 Diagramas de flujos típicos(simplificados) para los procesos biológicos utilizados en el tratamiento del agua residual): (a) proceso de fangos activados; (b) lagunas aireadas; (c) filtros percoladores; (d) biodiscos, y (e) estanques de estabilización.

10.1 EL PROCESO DE FANGOS ACTIVADOS En el tratamiento de las aguas residuales, el proceso de fangos activados, tanto en su forma original como en alguna de sus muchasvariantes, ha tenido un uso muy amplio. En el Capitulo 8 se analizaron los aspectos teóricos del proceso, incluida la microbiología, la cinética de las reacciones, e incluso, hasta cierto punto, aspectos

relacionados con la explotación. La aplicación práctica del proceso se estudia en esta sección y en las 10.2 y 10.3. Consideraciones sobre el diseño del proceso En el diseño del proceso de fangosactivados, es necesario tener en cuenta: (1) la elección del tipo de reactor; (2) los criterios de carga; (3) la producción de fango; (4) las necesidades y transferencia de oxígeno; (5) las necesidades de nutrientes; (6) el control de organismos filamentosos, y (7) las características del efluente. Debido a que la separación de sólidos es uno de los aspectos de mayor importancia en el tratamientobiológico del agua residual, en la siguiente sección se analiza este tema de forma independiente. Elección del tipo de reactor. Una de las etapas principales en el diseño de cualquier proceso biológico es la elección del tipo de reactor o reactores (Cap. 5) a emplear en el proceso. Los aspectos operacionales que intervienen en la toma de esta decisión incluyen: (1) la cinética de las reacciones quegobiernan en proceso; (2) las necesidades de transferencia de oxigeno, (3) la naturaleza del agua residual a tratar; (4) condiciones ambientales locales, y (5) los costes de construcción, y de explotación y mantenimiento relacionados con las instalaciones de tratamiento secundario. A la hora de elegir un tipo de reactor, estos factores se deben valorar por separado, ya que la importancia relativa...