Aguas servidas y filtros

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN MÉRIDA
ELECTIVA VI INSTALACIONES SANITARIAS
SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
ESTUDIANTE:
GRECIA DANIELA CASTILLO COLINA
C.I.: 27.241.321
PROF. ANA KARINA BRICEÑO

2. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
El agua es uno de los recursos naturales más vital para todos los seres
vivos. El ser humano influye sobre ésta mediante su extracción y
posterior vertido de aguas residuales.
Se denomina aguas servidas a aquellas que resultan del uso doméstico o
industrial del agua. Se les llama también aguas residuales, aguas negras
o aguas cloacales. Son residuales pues, habiendo sido usada el agua,
constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; son
negras por el color que habitualmente tienen.

3. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
Otra forma de denominar a las Aguas Residuales es en base al contenido de
contaminantes que esta porta, tales como:
Aguas negras: las aguas residuales provenientes de inodoros, es decir, aquellas
que transportan excrementos humanos y orina, ricas en sólidos suspendidos,
nitrógeno y coli formes fecales.
Aguas grises: las aguas residuales provenientes de tinas, duchas, lavamanos y
lavadoras, que aportan sólidos suspendidos, fosfatos, grasas.
Aguas negras industriales: a la mezcla de las aguas negras de una industria en
combinación con las aguas residuales de sus descargas. Los contaminantes
provenientes de la descarga están en función del proceso industrial, y tienen la
mayoría de ellos efectos nocivos a la salud si no existe un control de la descarga.

4. CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES
Bajo el punto de vista hidráulico se altera en muy poco grado su condición original de fluido líquido. Por esta
circunstancia, se considera que las aguas negras tienen las mismas características hidráulicas de flujo que las
aguas de abastecimiento público aun cuando transforman totalmente la calidad del agua del abastecimiento
público, haciéndola nociva y perjudicial.
• DBO (Demanda Bioquímica de Oxigeno): Esta demanda de oxigeno la ejercen tres clases de sustancias:
carbonadas, nitrogenadas, y ciertos compuestos químicos reductores.
Las aguas receptoras anaerobias tienen un aspecto razonablemente limpio, están libres de olor. Dentro de
ciertos límites, continúan manteniendo poblaciones de animales y plantas normales. En cambio, las aguas
anaerobias se hacen negras, desagradables, de mal olor y su flora y fauna normalmente se destruyen.

5. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
• Procedimiento para la Determinación de la DBO: La determinación se efectúa valorando el contenido de O2 de una muestra
dada y el que queda después de 5 días en otra muestra semejante, conservada en frasco cerrado fuera del contacto del aire, a
20 ºC y en la oscuridad.
El aporte de O2 necesario puede hacerse:
- Por aireación directa del agua
- Por diluciones con un agua no polucionada con O2 a saturación.
• Métodos de Dilución:
método se basa en el conocimiento del valor de la DQO:
- 0,1 a 1% Para desechos industriales.
- 1 a 5% Para aguas negras.
- 5 a 25 % Para efluentes oxidados.
- 25 a 100% Para aguas fluviales contaminadas.

6. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
• Tratamientos particulares:
El agua a analizar debe sufrir diferentes tratamientos antes de determinar la DBO:
- Neutralización del pH
- Destrucción de organismos nitrificadores (se realiza mediante esterilización en medio acido. El agua a analizar se acidifica a pH 2-3con SO4 H2
concentrado y se deja 15 minutos, al cabo de los cuales se neutraliza con NaOH.
- Cuerpos tóxicos (precipitación, decantación, etc., de cianuros, cromo)
- Cuerpos reductores inorgánicos (SH2, SO2) a veces hay que eliminarlos como las sustancias toxicas, por dar una demanda elevada inmediata de
O2 disuelto.
• Método Operativo: Las determinaciones se hacen sobre muestra decantada, y a veces homogenizada, llevando a cabo los siguientes pasos:
a) Introducir en un frasco o probeta la cantidad de muestra a analizar y completar con agua de dilución de volumen correspondiente.
b) Homogenizar la muestra.
c) Llenar dos frascos de DBO por cada dilución, cerrar, cuidando de que no quede ninguna burbuja de aire.
d) Determinar el oxígeno disuelto de uno de los frascos de cada dilución.
e) Incubar el otro a 20ºC en la oscuridad durante 5 días, al cabo de los cuales se valora el O, disuelto.

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• Demanda Química de Oxigeno: Cuando se aplica el Test de forma repetida a un agua residual se obtienen valores
que no son concordantes debido a los siguientes factores:
- Fracción de materias en suspensión que se admiten en la muestra concentración a que se trabaja con el
permanganato
- Acidez del medio
- Temperatura de la reacción
- Existencia de otros compuestos que interfieren en la reacción del permanganato o en su valoración.
• Oxígeno Disuelto:
La solubilidad del oxígeno en el agua es función de los siguientes factores:
- Presión parcial del oxígeno gaseoso
- Temperatura
- Coeficiente de solubilidad

8. FACTORES A TOMAR EN CUENTA EN EL DISEÑO
DE DIGESTORES AEROBIOS
• Temperatura.
• Reducción de sólidos.
• Necesidades de oxigeno.
• Necesidades energéticas para el mezclado.
• Operación del proceso.
• Digestión aerobia del fango: La digestión aerobia del fango solo se puede emplear para el tratamiento de:
1. Fango activado en exceso
2. Mezclas de fangos activados en exceso o fangos procedentes de filtros percoladores con fangos primarios
3. Fangos en exceso de sistemas de aireación prolongada
4. Fangos de plantas de tratamiento de fangos activados que no dispongan de decantación primaria.

9. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
• Tratamiento biológico Anaerobio: Consiste en una serie de procesos microbiológicos, dentro de un recipiente hermético, dirigidos a
la digestión de la materia orgánica con producción de metano. Es un proceso en el que pueden intervenir diferentes tipos de
microorganismos pero que está dirigido principalmente por bacterias. Presenta una serie de ventajas frente a la digestión aerobia:
generalmente requiere de instalaciones menos costosas, no hay necesidad de suministrar oxígeno por lo que el proceso es más
barato y el requerimiento energético es menor.
Estas transformaciones traen como consecuencia:
1. Una reducción apreciable del contenido de la materia volátil originalmente presente en el lodo, manifestación que es utilizada como
uno de los parámetros significativos para medir la eficiencia del proceso.
2. Un aumento, consecuencialmente, de los sólidos fijos.
3. Una reducción en el contenido de humedad de los lodos, otra manifestación significativa e importante en el aspecto económico del
problema.
4. Una mayor drenabilidad del agua aun contenida en los lodos ya digeridos circunstancia aprovechable para reducir su volumen
original
y disponer económicamente de los mismos.

10. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
• Tanques Imhoff
Un tanque Imhoff es definido por Tchobanoglous (2000) como un
contenedor de dos pisos: el superior permite la sedimentación y el
inferior posibilita la transformación aerobia (en presencia de oxigeno) y
la acumulación del material a tratar, es un proceso muy similar, aunque
más complejo, al que ocurre en un pozo séptico (p.328).
Estos tanques son empleados como sistemas de tratamiento para aguas
residuales domésticas y en sistemas de alcantarillado por gravedad;
entre sus ventajas destaca su sencilla operación, para la cual no se
requiere personal muy calificado, son muy eficientes aunque costosos.

11. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
• Filtros Anaerobios:
Estas unidades de tratamiento cuentan con los siguientes elementos básicos:
- Contenedor Aislado: Es una excavación en tierra, o una estructura elaborada en concreto o madera, la elección va a
depender del tipo de filtro a implementar, de las condiciones del terreno, y de los factores económicos. El material
más común para impermeabilización es el PVC o polipropileno con 30 milésimas de pulgada (0.76mm) de espesor.
- Sistema de Drenaje: Este sistema se utiliza para recolectar el líquido tratado y transportarlo a una cámara de
bombeo para su disposición final. Los sistemas de drenaje más comunes cuentan con tuberías acanaladas o perforadas,
las más usadas son las acanaladas cuentan con ranuras de 0.25 pulgadas (6mm) de ancho y que van hasta la mitad del
diámetro de la tubería, las ranuras se ubican a lo largo de la tubería, para prevenir la formación de películas
biológicas, en los filtros intermitentes y en los que tienen recirculación, la tubería de drenaje se cubre con una capa
de medio granular de un tamaño de partícula grande para evitar el taponamiento de las ranuras.
- Medio Filtrante: Hasta la fecha la arena se constituye como el medio filtrante más utilizado en la construcción de
filtros de lecho empacado intermitentes, los medios filtrantes más utilizados son arena gruesa y grava fina, aunque
también es común el uso de arcilla gruesa y expansiva.
- Sistema de Distribución y Dosificación: Para aplicar uniformemente sobre el medio filtrante el líquido a filtrar se
requiere de un sistema de distribución, que pueda operar a presión o por gravedad.

12. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
• Filtros Intermitentes: Poco tiempo después de que un filtro entra en funcionamiento, aparece
una delgada película bacteria en las capas superiores sobre los granos del medio filtrante; esta
película es muy importante dentro del funcionamiento normal del filtro, ya que mediante
absorción retiene microorganismos y materia coloidal soluble y partículas presentes en el agua
residual sedimentada.
• Filtros de Recirculación: Tchobanoglous (2000), establece que: El volumen de líquido re
circulado es de gran importancia, puesto que diluye el efluente de tanques sépticos, de manera
que la materia orgánica aplicada en cada dosis, y absorbida en la película bacterial, puede ser
procesada con más facilidad por las bacterias entre dosis. La materia orgánica presente en el
afluente se distribuye a una mayor profundidad dentro del filtro debido al volumen de líquido
adicionado. El líquido adicionado sirve también para lavar y arrastrar fuera del filtro material
orgánico parcialmente descompuesto, desechos bacteriales y residuos retenidos en el filtro
durante las dosis anteriores; el material extraído del filtro tiende a acumularse en el fondo del
tanque de recirculación.

13. SISTEMA DE AGUAS SERVIDAS
• Tratamiento Terciario: El tratamiento terciario o tratamiento avanzado según Rolim (2000), tiene por objetivo principal la remoción de
nutrientes (nitrógeno y fosforo), pero también la desinfección y la remoción de compuestos tóxicos y contaminantes específicos.
Normalmente es utilizado cuando se requiere un efluente final con elevado grado de pulimento, con valores muy pequeños de DBO y
SS.
• El Sistema de Lodos: Este sistema está basado en el proceso biológico aerobio y se fundamenta en el principio de que tiene que
evitarse la fuga descontrolada de bacterias activas (lodo activo) producidas en el sistema y que, por tanto, deben ser recirculadas, de
modo que se mantenga la mayor concentración posible de micro organismos activos en el reactor aireado, a fin de acelerar la
remoción del material orgánico de las aguas residuales.
• La Desinfección: Es la eliminación de agentes infecciosos que está fuera del cuerpo por medio de la exposición directa a agentes
químicos o físicos. La desinfección en los sistemas de agua constituye una barrera contra las enfermedades de transmisión hídrica.
• Lagunas de Oxidación o Estabilización: Otro sistema de tratamiento utilizado para las aguas residuales son las Lagunas de Oxidación o
Estabilización, las cuales se subdividen en: aerobias, anaerobias y facultativa Este método consiste en una excavación de poca
profundidad en donde se desarrollan microorganismos (bacterias, algas y protozoos) a 25, 28º C. a fin de eliminar los patógenos
relacionados con excrementos humanos, sólidos en suspensión y materia orgánica, causantes de enfermedades tales como el cólera, el
parasitismo, la hepatitis y otras enfermedades gastrointestinales.

14. CLASIFICACIÓN DE LAS LAGUNAS
Las lagunas se clasifican en:
- Aerobias: La profundidad que se utiliza es menor a 1 metro.
- Anaerobias: La descomposición de la materia orgánica se realiza en dos capas, hasta 1 metro de
profundidad el proceso es aerobio, y a partir de 1 metro en adelante, la descomposición se realiza a través
de microorganismos anaerobios y facultativos. Las profundidades de estas lagunas van desde 2.50 m hasta 6
m.
- Facultativas: La descomposición de la materia orgánica se realiza a través de microorganismos
facultativos que se adaptan tanto al proceso aerobio como al anaerobio. La profundidad es de 1m a
2.50m. Para las lagunas facultativas la remoción y la muerte de los microorganismos indicadores y
patógenos son más complejas, e influyen los siguientes factores: sedimentación, radiación solar, pH
elevado, bajos niveles de Co2, altas concentraciones de O2 disuelto, acción bactericida de toxinas
producidas por las algas, presencia depredadores, tiempo de permanencia.