Impactos ambientales en el agua

Tema 3. Efluentes líquidos.

1. Impactos ambientales en el agua

• Contaminación por materia orgánica.
• Eutrofización (aporte excesivo de nutrientes a un ecosistema)
• Acidificación.
• Compuestos organoclorados y metales.
• Contaminación térmica.
• Radioactividad.

P: Los solidos en suspension fijos no afectan a la salud humana. Si afectan: bacterias, virus, protozoos, metales, nitratos, fluoruros…

Para medir la calidad del agua:

• Solidos en suspensión (SS)
• DBO
• DQO
• Oxígeno disuelto (OD)
• pH

P:

Materia orgánica: microorganismos consumen el oxigeno disuelto (bacterias heterótrofas), condiciones sépticas, mal olor y muerte fauna.

DBO: oxígeno utilizado por lo microorganismos en la oxidacion bioquímica de la materia orgánica. P: a los 15-20 días crece por la degradación de la materia nitrogenada. Mide la materia orgánica biodegradable. P: K crece con la temperatura. DBOu=Lo. Igualdad de materia organica DBO aumenta al aumentar K.

DQO: consumo de oxígeno en la oxidación de la materia orgánica de un agente químico fuertemente oxidante en medio ácido. Siempre es mayor que la DBO.

P: R=0: MO biodegradable es poca en comparacion con la total.

    R=1: MO muy biodegradable.

Rango típico: 0.4-0.6. Ratios muy bajos pueden indicar la presencia de tóxicos.

1. Dispersión de contaminantes en el agua.

Modelo de Streeter y Phelps: relaciona el OD con la DBO.

• REAIREACIÓN: depende temperatura, profundidad, velocidad, turbulencia…
• DESOXIGENACIÓN: proporcional a la cantidad de MO en el agua, independiente de la temperatura y turbulencia.

Mayor velocidad = mayor turbulencia = mayor contacto agua con aire = mayor reaireación.

P: déficit oxígeno: -concentración de oxígeno saturado y el oxígeno disuelto.

                                 -máximo: profundidad y velocidad.

                                 -temperatura y oxígeno disuelto.

1. Ciclo del agua.

Habitante equivalente: carga orgánica biodegradable con una demanda bioquímica de oxígeno de cinco días de 60 gramos de oxígeno al día.

• Acondicionamiento (uso posterior).
• Depuración (vertido).
• Tratamiento.

Tratamiento convencional:

• Pre-tratamiento.
• Tratamiento primario (decantación).
• Tratamiento secundario (fangos activos).
• Tratamiento terciario. No siempre se aplica (Cloración). Para eliminar sales.

1. Pre tratamiento.

Eliminación de solidos de gran tamaño que puedan originar problemas (superior a 100 micras), preparar el agua para su posterior tratamiento.

-sólidos de gran tamaño: desbaste.

-arenas: desarenado.

-grasas y aceites: flotación.

PREDESBASTE: en rejas de gran tamaño y tamices, separación de solidos de gran tamaño que generen problemas.

DESBASTE: separa los sólidos de gran tamaño mediante filtración. Rejas de gruesos (10-40 mm), rejas de finos (6-10mm) y tamices (P: estáticos o rotatorios) (1-6mm).

DESARENADO: (200-1000 micras) similar a cámaras de gravedad.

BALSA DE HOMOGENEIZACIÓN: convierte en regulares el caudal, concentración, Ph, nutrientes, N y P.

1. Tratamiento primario.

Eliminación de sólidos en suspensión sedimentables mediante decantación física.

Reducir en torno a un 60% los SS y un 40% la MO.

P: entran 200 ppm, salen 120 ppm y si entran 300 ppm salen 180 ppm.

Lodos primarios: sólidos en suspensión y agua.

P: tamaño de los sólidos en suspensión (más de una micra).

P: profundidad del decantador primario tiene que ser inferior a 4 metros.

1. Tratamiento secundario.

Eliminación de materia orgánica mediante tratamientos biológicos (microorganismos). Se obtiene energía y nuevos microorganismos.

P: elimina la materia orgánica disuelta.

Cuando la carga másica es elevada el rendimiento es bajo.

Y= rendimiento en la producción de microorganismos. Nuevos microorganismos que se generan. P: menor en anaerobios que en aerobios.

Relación entre la generación de microorganismos y la eliminación del sustrato.

X= biomasa en suspensión expresada en masa. SSVLM en g/m3.

PROCESOS AERÓBICOS:

• Fangos activos: Tipo de cultivo en suspensión. Carga másica (Cm), IVF (índice del volumen del fango): mide la decantabilidad de los fangos, microorganismos filamentos generan bulking.

P: lodos activos con baja carga tienen alto rendimiento y alta edad del fango.

Aireación prolongada = baja carga másica.

Lodos activos la aireación sirve para aportar oxígeno y mantener la mezcla adecuada.

En el tratamiento de lodos activos con recirculación la aireación se realiza en difusores o turbinas.

• Lechos bacterianos: Tipo de cultivo fijo, se forma una película muy fina en torno al relleno, al que los microorganismos se adhieren por el que penetra el oxígeno.

P: se ventila de forma natural gracias a la diferencia de temperaturas.

La biomasa se desprende del soporte porque deja de recibir oxígeno.

El cultivo fijo se utiliza para pocos habitantes equivalentes.

PROCESOS ANAEROBIOS: concentraciones superiores a 5000 ppm.

P: Por cada kg de DQO se obtienen 0,35 m3 de metano

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