Buenas Tareas

SEDIMENTACIÓN SECUNDARIA EN SISTEMAS
DE LODOS ACTIVADOS
Javier Nannig B.
Ingeniero Civil
Septiembre 2003
INTRODUCCION

El presente trabajo tiene por objetivo el presentar las herramientas necesarias para la comprensión
y diseño del proceso de sedimentación secundaria, basándose en los criterios “tradicionales” (tasa
superficial, carga de sólidos), en modelos simples (ATV, MOP-8) y en lateoría del flujo másico.
Se estima que el valor de este documento radica no en los aportes teóricos, sino en el intento de
aclarar las contradicciones y áreas grises que, no obstante los avances en la materia, persisten en
la literatura técnica, y que en Chile se transfieren a los diseños de plantas de tratamiento.
Este informe no abarca las últimas tendencias aplicables al diseño yoperación, en cuanto a
modelos hidrodinámicos del comportamiento del proceso.
1.

DESCRIPCION DEL PROCESO DE SEDIMENTACION SECUNDARIA

La sedimentación secundaria es, en el tratamiento biológico por Lodos Activados, el proceso
unitario en el que la Biomasa o “Licor Mezclado” proveniente de un reactor (o estanque de
aireación), es separada de la fase líquida del agua, generándose un sobrenadanteclarificado y un
lodo de fondo. El sobrenadante clarificado es evacuado por vertederos superficiales, en tanto el
lodo sedimentado es recirculado al reactor. Dependiendo del tipo de purga de lodos que se utilice,
una fracción del lodo recirculado es purgada hacia la línea de lodos en exceso.
La forma más común de los sedimentadores secundarios es circular y en menor medida
rectangular. Lasunidades circulares o rectangulares se equipan con barredor de fondo (que
permite una mejor separación de la Biomasa del agua, a la vez que impulsa el lodo sedimentado
hacia la zona de extracción) y recolector superficial de espumas. El fondo de los sedimentadores
circulares tiene una leve pendiente, típicamente de 1/12. Existen también sedimentadores internos
(“Intrachannel Clarifier”) que vanubicados dentro del reactor2, de menor frecuencia de uso y que
suelen corresponder a tecnologías patentadas.
La figura siguiente muestra un sedimentador circular típico con sus distintos componentes.
Algunas variaciones a este esquema incluyen canaletas de evacuación exteriores, vertederos de
evacuación dobles situados al interior del sedimentador, vertederos radiales, succión de fondoanular mediante tubos de aspiración, deflector central tipo floculador y otros. El barredor de la
figura es de accionamiento perimetral, vale decir, el conjunto motriz está situado en el borde del
sedimentador, aunque para unidades menores se suele usar tracción central.

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En Sedimentadores pequeños, y con el fin de prescindir del barredor de fondo, sepuede usar
pendientes de 60°. Ello aumenta significativamente la profundidad total y puede crear
“acanalamientos” en el lodo depositado, por los cuales sólo circula líquido clarificado, ocasionando
acumulación excesiva de lodos y rebalse de éstos por la zona de efluente clarificado. En La figura
siguiente se visualiza un “acanalamiento”:

Por otra parte, un esquema típico de un sedimentadorrectangular es el siguiente:

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En el sedimentador secundario se produce una sedimentación del Tipo III o Zonal, la que
caracteriza a soluciones medianamente concentradas, en que las partículas se cohesionan de
manera que no pueden sedimentar individualmente, aunque tengan velocidades de sedimentación
y densidades diferentes. Como resultado, lasedimentación produce una interfase descendente
que separa el agua clarificada de los sólidos.
La sedimentación secundaria debe cumplir dos funciones; la de clarificación: Producción de un
efluente relativamente libre de sólidos sedimentables; y la de espesamiento: Producción de un lodo
secundario que contenga en alta concentración los sólidos sedimentados en el sedimentador8.
Para una apropiada...