lodos.pptx

PROCESOS BIOLÓGICOS
LODOS ACTIVADOS
Fuente:
http://www.manantial.cl

Tratamiento Secundario - Objetivos
 - Coagulación y eliminación de los sólidos coloidales no
sedimentables,
 - Estabilización de la materia orgánica,
 - Eliminación de nutrientes (aguas de actividades agrícolas),
 - Eliminación o reducción de la concentración de compuestos
orgánicos e inorgánicos.
Los microorganismos utilizan la materia orgánica, coloidal y disuelta,
para formar gases y tejido celular.

Relación con el O2 Relación con el
medio
Proceso
Procesos aerobios
Cultivo en
suspensión
Lodos activados
Nitrificación
Lagunas aireadas
Cultivos fijos
Biodiscos
Filtros percoladores
Digestión aerobia
Procesos anóxicos
Cultivo fijo o en
suspensión
Desnitrificación
Procesos
anaeróbicos
Cultivo en
suspensión
Digestión anaerobia
Lagunas
Cultivos fijos
UASB
Filtro anaerobio
Tratamiento Secundario - Tipos

Tratamiento Secundario – Proceso aerobio
En la mayoría de los tratamientos biológicos aerobios, ocurren simultáneamente tres procesos:
Oxidación (proceso disimilatorio):
COHNS + O2 + Bacterias CO2 + NH3 + H2O + otros productos + Energía
(materia orgánica)
Síntesis (proceso asimilatorio):
COHNS +O2 + Bacterias + Energía C5H7NO2
(materia (Nuevas células bacterianas)
orgánica)
Respiración endógena (autooxidación):
C5H7NO2 +5O2 5CO2+ NH3 + 2H2O + Energía
Proceso aerobio
El O2 es el
aceptor final
de e-
Rendimientos
energéticos
altos
Importante
generación
de lodos

Proceso anóxico
(O2 < 1 mg/l)
El NO3
-, SO4
2-,
H2 son los
aceptores final
de e-
Remoción de
nutrientes
Desnitrificación
Tratamiento Secundario
- Proceso anóxico
- Proceso anaeróbico
Proceso anaeróbico
La materia
orgánica es el
aceptor final
de e-
Importante
generación de
subproductos
gaseosos
Escasa
generación de
lodos
 Degradación de la Materia orgánica:
C6H12O6 + Bacterias 3CO2 + 3CH4 + nuevas células

Lodos activados
El c
Descripción
del proceso
El proceso de “lodos Activados” es un método de tratamiento biológico
aeróbico que produce un efluente de calidad aceptable por eliminación de
sustancias que tienen demanda de oxígeno, utilizando reacciones
metabólicas de microorganismos.
Los contaminantes orgánicos del agua se encuentran parcialmente en
estado disuelto y parcialmente en estado suspendido.
Este tipo de sistemas convierte aquellas sustancias no sedimentables en
flocs biológicos. Este barro o lodo biológico, es eliminado del sistema por
sedimentación, produciendo un alto grado de depuración del afluente
tratado.

AFLUENTE
Pretratamiento/
Tratamiento
primario
Tratamiento
secundario:
Oxidación
biológica aeróbica
Sedimentación del
licor mezcla
Obtención de un líquido clarificado con baja:
DBO, turbidez y sólidos suspendidos + lodos (que deben ser tratados)
Lodos activados

Lodos activados
REQUERIMIENTOS BASICOS OPERACIONALES
Para producir un efluente de calidad aceptable las plantas de barros activados se
diseñan para cumplir los siguientes requerimientos:
 Desarrollar y mantener en el sistema un número de microorganismos
determinado para asimilar completamente la materia orgánica en estado coloidal y
disuelto formando como productos finales dióxido de carbono, agua y materiales
inertes.
 Propiciar un medio ambiente adecuado dentro del reactor para el desarrollo de los
microorganismos. Deberán contar con suficiente cantidad de oxígeno, alimento y
nutrientes (fósforo y nitrógeno) para el crecimiento celular.
 Separar fácilmente el lodo activado del líquido en el clarificador.
El éxito del tratamiento consiste, tanto en tener un buen funcionamiento del
reactor biológico como del sedimentador secundario o clarificador.

Lodos activados: Tipos de procesos y modificaciones
Consiste en un reactor, un sedimentador secundario y la línea de recirculación
del lodo.
Tanto el afluente como el lodo recirculado ingresan al reactor por un extremo y
permanecen aireados durante 6 hs,
La aireación mantiene la mezcla en suspensión,
El liquido mezcla sedimenta en el clarificador y el lodo es recirculado (25-50% del
caudal de afluente).
Convencional
Efluente
Purga
Recirculación
Purga
Afluente
Sed. 1º Sed. 2º
Reactor

Afecta solo a la disposición de los difusores con el objetivo de suministrar
mayor cantidad de aire al inicio del reactor y disminuirlo conforme el líquido
avance.
A medida que avanza el líquido en el reactor, se sintetizan nuevas células de
microorganismos y disminuye la DBO, resultando en una disminución de la
demanda de oxígeno.
En esta zona, se aumenta la distancia entre los difusores para reducir la tasa de
oxigenación
Aireación
graduada
Ventajas
 Menor requerimiento de aire (menor capacidad instalada),
con reducción de costos de inversión y de operación,
Inhibición del crecimiento de bacts. nitrificantes.

Aireación
extendida o
prolongada
Modificación del proceso de lodos activados, en el cual se mantiene una
edad del lodo en un valor relativamente alto, dándole tiempo suficiente
para que una parte de estos lodos logre su estabilización. Como
consecuencia su tiempo de retención en los estanques es mayor (16 a 24
horas).
Ventajas
 Remoción de DBO > 90%,
Digestión o estabilización de lodos.
Limitaciones: Requiere unidades de mayor volumen y mayor
capacidad instalada de loas equipos de aireación.

El afluente se introduce en diferentes puntos del tanque de aireación para
igualar la relación F/M en todo el reactor, disminuyendo la demanda punta de
oxígeno. El reactor se subdivide en canales utilizando deflectores.
Este tipo de diseño permite el tratamiento de líquidos con mayores cargas de
DBO/m3 de reactor. Proceso flexible.
Aireación con
alimentación
escalonada
Purga
Afluente
Sed. 1º Sed. 2º
Reactor
Efluente
Purga
Recirculación

Similar a la aireación convencional, pero emplea menores tiempos de
aireación (1,5 – 3 hs) y relación F/M elevada.
Aireación
modificada
 Remoción de DBO máxima 75%, por lo que no permite la
obtención de un efluente de alta calidad,
Regulares condiciones de sedimentabilidad del lodo y alta
concentración de sólidos suspendidos en el efluente.
Desventajas

Lodos activados: Composición del efluente
 Materia orgánica biodegradable soluble:
• Que ha escapado del biológico,
• Que se formó como producto intermedio de la biodegradación,
• Proveniente de muerte o lisis celular,
 Materia orgánica suspendida:
• Sólidos biológicos tratado pero no sedimentados,
• Sólidos orgánicos coloidales que escapan del tratamiento,
 Materia orgánica no biodegradable:
• Presente en el afluente,
• Subproducto de degradación biológica

Lodos activados: Formación de flocs - sedimentación
Las bacterias deben formar flóculos adecuados para la separación
de sólidos biológicos en el sedimentador secundario
Al aumentar el mejoran las características de sedimentabilidad
del floc biológico como consecuencia de la liberación de polímeros
extracelulares
θc
Se genera una capa viscosa que rodea a los microorganismos y
promueve la adecuada formación y sedimentación de los flocs
Recirculación
Independientemente de la adecuada sedimentación del lodo, el efluente
puede contener alta carga orgánica si existe:
Mal diseño del sedimentador,
Mal funcionamiento del sistema de aireación,
Presencia de microorganismos filamentosos.

Lodos activados: Microbiología
Los flocs contienen
materia orgánica,
polímeros segregados
por las propias
bacterias , bacterias
y partículas
inorgánicas.
Fuente: http://eris.ingenieria.usac.edu.gt

El buen funcionamiento de un sistema de depuración puede
definirse por la presencia o ausencia de determinados tipos de
organismos intervinientes
El examen microscópico permite evaluar la calidad del efluente y
determinar las causas de un mal funcionamiento.
El proceso de lodos activados produce una masa de
microorganismos activos, que se aglomeran y floculan en el reactor
biológico y en el clarificador siendo capaces de oxidar la materia
orgánica existente en el afluente
Fuente: www.depuradores.ad/es

La sucesión microbiológica se mantiene en una etapa concreta de
régimen estacionario, en la que el rendimiento de depuración sea
máximo y exista un equilibrio entre el fango producido, purgado y
recirculado.
En los primeros tiempos de operación de la planta aparecerán
ameboides, ciliados y flagelados y a medida que aumente la
maduración, haya suficiente cantidad de alimento y de oxígeno,
aparecerán las vorticellas y rotíferos
Bioindicadores: ciliados y rotíferos (sensibles a
tóxicos), incremento de flagelados. Ruptura de
flóculos con aumento de bacterias dispersas y
turbidez.(Me pesados, CN-, disminución de OD,
cambio de pH, aumento de T).
Fuente: //repository.lasalle.edu.co

Si bien las bacterias, en gral gram negativas, son los microorganismos que degradan el
residuo orgánico del afluente, también son importante las actividades metabólicas de otros
microorganismos:
 Protozoos: consumen las bacterias dispersas que no hayan floculado. Son los
organismos mas sensibles a los tóxicos por lo que son indicadores directos:
 Flagelados: su presencia puede indicar niveles de DBO elevados, no son
abundantes cuando el proceso funciona adecuadamente. Se observan en
cantidades importantes en la puesta en marcha de la instalación pero en sistemas
estables, su presencia excesiva, indica baja oxigenación o exceso de carga
orgánica,
 Amebas: toleran medios de OD bajo,
 Ciliados: contribuyen a la clarificación de efluente por la floculación y depredación,
en especial de microorganismos patógenos,
 Rotíferos: consumen partículas biológicas pequeñas que no hayan sedimentado.
Indican tiempos de retención altos y algunas especies contribuyen a la formación de
flóculo por secreción de mucus. Sensibles a tóxicos.

Coeficientes biocinéticos
Manifiestan el comportamiento de los microorganismos en el agua residual.
Se determinan en reactores a escala laboratorio.
Y: coef. de
producción
Kg de células
producidas/Kg de
materia orgánica
eliminada
k: Tasa máx. de
utilización del
sustrato (t-1)
kd: coef. de
descomposición
endógena (t-1)
Ks: Constante
de saturación
(mg DBO5/l)

Siendo,
rSU = - kXS/(Ks + S)= -S0 – S/ θ, dividiendo por X e invirtiendo la ecuación
Xθ = Ks 1 + 1
S0 – S k S k
Ks/k= pendiente
1/k= ordenada al origen
Se hace funcionar a los reactores en diferentes
concentraciones de sustrato
Se utilizan diferentes θc (1 – 10 días)
En condiciones estacionarias se determina: θ,
S0, S, rSU

Además,
1 = - Y rSU – kd
θc X
1 = Y (S0-S) -kd
θc X θc
Y= pendiente
- kd= ordenada al origen

Lodos activados: Esquema de proceso
Vr
Reactor
Q0,
S0
Qe, S, Xe
Qw, Xr
Qr, Xr, S
Q0 +Qr, X, S
Donde:
Q0, Qr, Qw, Qe: Caudales de afluente, recirculación, purga y efluente clarificado,
X, Xe, Xr: Sólidos suspendidos volátiles (microorganismos) en el reactor, en el liquido
clarificado y en la recirculación,
S0, S: Materia orgánica (DBO) en el afluente y en el líquido clarificado,
Vr: Volumen del reactor.
Reactor de mezcla completa con recirculación

Lodos activados
 Tiempo medio de retención hidráulica en el reactor:
 Tiempo medio de retención hidráulica en el sistema: θs
 Tiempo medio de retención celular:
 Tasa de utilización del sustrato: U= (S0 –S)/ = Q0 (S0 –S)/Vr X
 Relación F/M= Q0S0/VrX = S0/
θr= Vr/Q0
= Vs/Q0
Donde:
Vr= Volumen del reactor,
VS = Volumen del reactor + volumen del sedimentador secundario,
Q0, Qr, Qp, Qe: Caudales de afluente, de recirculación, de purga y de efluente.
S0, S = DBO5 entrada y salida,
X, Xe = Sólidos suspendidos volátiles (microorganismos) en el reactor y en el liquido clarificado
θc
= VrX/(QpXp+QeXe)
θX
θrX

Lodos activados
 Carga volumétrica: Cv = Q0 S0/Vr
 Utilización espec. del sustrato: U = (F/M)E
100
 Producción de lodos: Px = YobsQ0 (S0-S) (103g/kg)-1, siendo
Yobs= Y/(1+kd )
 Lodos purgados: Pw= QwXr (103g/kg)-1
 Requerimiento de nutrientes: Debe mantenerse la relación
DBO:N:P 100:5:1
Realizar aporte
externo en caso
de desbalance
θc

Lodos activados: Balance de masa de biomasa (Mo)
Acumulación = Entrada – Salida + Crecimiento neto
dX V = QX0 – QX + Vrx
dt
Siendo:
dX/dt = tasa de crecimiento de microorganismos (SSV). Masa de SSV/unidad de volumen
tiempo,
V = volumen del reactor,
Q = Caudal (volumen/tiempo),
X0 = Concentración de microorganismos en el afluente (masa SSV/unidad de volumen),
X = Concentración de microorganismos en el reactor (masa SSV/unidad de volumen),
rx = tasa de crecimiento de microorganismos (masa SSV/unidad de volumen-tiempo)
Estado estacionario
dX/dt=0
Modelo de 1º
orden
rx = μmaxSX
Modelo de
Monod
c/desc.
endógena
rx = μmaxSX _ kdX
(ks+S)

Lodos activados: Balance de masa de sustrato
Acumulación = Entrada – Salida - Utilización
dSV = QS0 – QS - VrS
dt
Estado estacionario
dS/dt=0
Siendo:
dS/dt = tasa de degradación materia orgánica (DBO). DBO/unidad de volumen tiempo,
V = volumen del reactor,
Q = Caudal (volumen/tiempo),
S0 = Concentración de materia orgánica en el afluente (DBO),
S = Concentración de materia orgánica en el reactor (DBO),
rS = tasa de utilización del sustrato (masa /unidad de volumen-tiempo)
Modelo de 1º
orden
Modelo de
Monod
c/desc.
endógena
rs = μmaxSX
Y
rs = μmaxSX
y(ks+S)

Lodos activados
Estado estacionario
Concentración de microorganismos
X = c Y(S0-S)
(1+kd )
θc
Concentración de sustrato
S =KS (1+ kd)
θ
θ (Yk-kd) -1
Por lo tanto, si se conocen los coeficientes cinéticos puede
predecirse las concentraciones de microorganismos y sustrato en el
efluente
θ
θ

Lodos activados: Parámetros y definiciones
Parámetro Definición Unidad
DBO
Demanda Bioquímica de Oxígeno: test
estandarizado que se realiza a lo largo de 5 días a
días a temperatura constante (20ºC) para medir la
la cantidad de oxígeno que se consume para
degradar biológicamente un compuesto orgánico
orgánico
mg/l
DQO
Demanda Química de Oxígeno: test estandarizado
estandarizado para medir la cantidad de oxígeno
oxígeno que se consume para oxidar químicamente
químicamente un compuesto químico.
mg/l
SST Sólidos Suspendidos Totales: sólidos totales en
suspensión. mg/l
SSV
Sólidos Suspendidos Volátiles: representan la
masa de microorganismos activos en el reactor
mg/l
RS
Residuo Sedimentable: sólidos sedimentables en
en 10, 30 o 60 min en un cono de Imhoff
ml/l

Lodos activados: Parámetros y definiciones
Parámetro Definición Unidad
IVL
Indice Volumétrico de Lodos: representa un
volumen específico del lodo (ideal: 80 > IVL <
< 150).
mg/l
OD
Oxígeno Disuelto: concentración de oxígeno en
en el reactor (ideal: 1,5 > OD < 2) mg/l
Tiempo de retención celular: tiempo promedio
promedio que permanece el lodo en el sistema
sistema
días
F/M
Relación Alimento/Microorganismos: cantidad
cantidad de alimento (Kg DBO)/ cantidad de
microorganismos (Kg SSV en el reactor)
(días)-1
θc

Lodos activados: Control del proceso
Las dos variables mas importantes para el criterio de carga son:
 Relación F/M: medida del grado de utilización del sustrato (DBO) por unidad de masa
de microorganismos (valores típicos: 0.2 a 0.5),
 Tiempo de retención celular: medida del tiempo medio de los microorganismos en el
sistema.
1/ = Y F E - kd = YU- kd
θc
M 100
Relaciones bajas de F/M hacen que el lodo tenga características muy
pobres de decantación (flóculos dispersos); mientras que a relaciones
elevadas (superiores a 0.6 - 1.0 d-1) predominan microorganismos
filamentosos, provocando un lodo inflado, que no sedimenta.
Tiempos de retención celular reactor: 4 – 8 hs

 Oxígeno disuelto (OD): requerido para mantener la actividad de los
microorganismos y los niveles operativos residuales. Si el OD limita el crecimiento
de los microorganismos existe peligro de predominio de filamentosas con
empobrecimiento de las características de sedimentabilidad del lodo (Bulking),
Fuente: www.onelab.com.ar
 Recirculación de lodos activados: tiene por objetivo mantener la concentración y
edad suficiente del lodo para el adecuado tratamiento de la materia orgánica.
Existen diferentes formas de calcularlo:

2) Balance de masa en el sedimentador secundario: Qr = (XQ –XrQW)/ (Xr –X),
Donde:
X: sólidos suspendidos del licor mezcla, kg/m3,
Q: caudal ingreso sed. secundario, m3/d,
Qr: caudal de recirculación, m3/d,
Qw: caudal de purga, m3/d,
Xr: sólidos suspendidos en la recirculación, kg/m3.
1) Ensayo de sedimentabilidad: relación entre el volumen de sólidos
sedimentables en el reactor y el sobrenadante en 30 min en el cono
imhoff. Esta relación no puede ser inferior a 15%.
S.S.= 275 ml/l , equivale
a 38%; siendo Q = 2
m3/s, el Qr = 0,76 m3/s

Lodos activados: Importancia IVL
El Índice Volumétrico de lodos es un parámetro útil para determinar la sedimentabilidad
del lodo. Su resultado puede utilizarse como indicador de la calidad del lodo
reflejándose en el comportamiento en el sedimentador secundario.
Se calcula mediante el cociente entre el resultado del ensayo del Cono Imhoff (tiempo
de 30 minutos, en ml/l) y los 𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄 (en g/l).
IVL (ml/g) Sedimentabilidad Características
< 50 Mala
Lodo decanta
rápidamente pero es
escaso
80 – 150 Muy buena Efluente bueno
150 – 200 Tolerable
Peligro de pérdida de
lodo
200 – 400 Mala
Lodo con problemas
(bulking filamentoso)
> 400 Muy Mala Pérdida total de lodo

Lodos activados: Importancia IVL
Índice volumétrico de lodos (IVL): volumen (en ml) que ocupa un
gramo de sólidos del líquido mezcla luego de sedimentar 30 minutos en
el cono Imhoff . Se expresa en ml/g.
IVL = (Vol. Sedimentado x 1000)/ SST
(ml/l mg/g) / mg/l

Lodos activados: Purga de lodos
La producción diaria de lodos activados en exceso debe purgarse del sistema para
mantener la relación alimento/microorganismos y el tiempo medio de retención celular
establecidos.
La cantidad de lodos a purgar depende de:
 El método empleado para el control del proceso,
 El lugar de purga.
F/M y purga de
recirculación
θc y purga del reactor
Qw = Vr/ θc
Diariamente, se debe
purgar un caudal igual al
volumen del reactor
dividido el tiempo de
retención celular
Pr = QWXr
Diariamente, deben
purgarse los kg de lodos
obtenidos para lo que es
necesario conocer la
conc. de sólidos en la
recirculación

Lodos activados: Purga de lodos
Algunas observaciones indican la necesidad de modificar el caudal de purga del
sistema:
Se debe aumentar el caudal de purga cuando:
 El licor mixto decanta muy rápidamente en el clarificador,
 Se observan cenizas en la superficie del clarificador,
 La manta de lodos en el clarificador, compuesta por barro de buena calidad y
adecuada sedimentabilidad se encuentra muy cercana a la superficie,
 Se observa una espuma grasosa de color marrón oscuro en la superficie del
reactor.
Se debe disminuir el descarte de barros cuando:
 El licor mixto decanta muy lentamente,
 Se comienzan a formar ondas de espuma blanca en la superficie del reactor

Lodos activados: Requerimiento de O2
Satisfacer la DBO del líquido a tratar,
Satisfacer la respiración endógena de los
microorganismos,
Mantener OD: 2 mg/l en el reactor.
Conseguir una mezcla adecuada,
En general, se proyecta con un factor de
seguridad de 2 para soportar las cargas
orgánicas punta.

Los principales métodos para la aireación del agua residual son:
 Introducción de aire u oxígeno puro mediante difusores,
 Agitación mecánica del agua residual para promover la disolución
del aire de la atmósfera.
Lodos activados: Suministro de O2
Difusores sumergidos,
Conducciones de aire:
(tuberías y válvulas),
Soplantes (compresores)
El suministro de oxígeno para aireación es el
principal consumo energético en una planta
de tratamiento alcanzando de un 50 a 90%
del consumo total-

Aireación con
difusores
Difusores porosos (plásticos rígidos, cerámicos o
envolventes flexibles: telas, gomas o plásticos).
El aire impulsado desde los sopladores escapa por los poros
generando burbujas.
Para impedir la obturación de los poros, el aire debe estar
limpio para lo cual se instalan filtros previo a la toma de
alimentación de los sopladores.
Difusores no porosos (de orificios de tamaño fijo o
variable)
Generan burbujas mas grandes que los porosos por lo que
presentan menor rendimiento,
Presentan menores costos de instalación, de mantenimiento y
de limpieza.
Difusores a chorro
Combina la difusión de aire y el bombeo de líquido.
Sistema adecuado para reactores profundos (8 m).

Los difusores se pueden clasificar además acorde a su geometría:
 Difusor de disco o
membrana
 Difusor
tubular
Fuente: www.sumiowater.com Fuente: www.sumiowater.com

 Difusor de panel
Fuente: www.sumiowater.com

 Tipo de difusor (tamaño de burbuja)
Fuente: www.xylemwatersolutions.com
Los difusores de burbuja fina presentan alta eficiencia energética.

Eficiencia de un difusor
SOTE (Eficiencia Estándar de Transferencia de Oxígeno). Se expresa en porcentaje
y no es más que la relación entre la masa de oxígeno transferido y la masa de
oxígeno suministrado en condiciones estándar de 20 °C y 1 atm. de presión.
SOTE = Cantidad de oxigeno transferido
Cantidad de oxígeno en el aire
 Tipo de difusor (Tamaño de burbuja),
 Sumergencia de los difusores,
 Caudal de aire por difusor,
 Densidad de instalación de los difusores
SOTE: Valor muy útil a la hora de comparar la eficiencia dos sistemas de aireación distintos.

 Sumergencia de los difusores
≈ 6% a 9% por metro de sumergencia
 Caudal de aire por difusor y densidad de instalación

¿Cómo mejorar el rendimiento de una instalación existente?
 Plan de mantenimiento de membranas,
 Aumento de la densidad de los difusores (unidades/m2),
 Reemplazo de membranas por otras mas porosas.
Fuente: www.iagua.es

Lodos activados: Rendimiento de difusores
La eficacia de la transferencia de O2, aumenta con la disminución del tamaño de las
burbujas
La eficiencia estándar de la transferencia de O2, aumenta con la profundidad (sumergencia
habitual 4,5 m)
Obturaciones interior: presencia de impurezas no eliminadas en los filtros de aire.
Ensuciamiento exterior: formación de películas biológicas o de precipitados inorgánicos
Difusor de membrana
Fuente: www.sumiowater.com/difusores-de-burbuja-fina

Aireadores mecánicos
Suministro de O2
El oxígeno se
obtiene de la
atmósfera y por
acción agitadora y
bombeo de los
aireadores se
incorpora al licor
mezcla
Superficiales: Consisten en impulsores sumergidos o
semisumergidos conectados a un motor que se puede montar
sobre flotadores o estructura fija que generan flujo ascendente.
Se utilizan para agitar vigorosamente el agua residual,
introduciendo aire y provocando rápidos cambios en la interfase
aire-agua que facilitan la incorporación de O2.
Sumergidos: Se introduce aire por difusión en el flujo
descendente de aireadores radiales. El impulsor se utiliza para
dispersar las burbujas de aire y para mezclar el agua en
tratamiento. La circulación del líquido dentro del reactor se
logra utilizando una campana de aspiración o impulsión según
se trate de flujo ascendente o descendente.
Características de los aireadores mecánicos:
 Bajo costo de mantenimiento e inversión, en comparación con otros
sistemas de aireación.
 Fácil y rápida instalación.
 No requieren el vaciado de los reactores para su instalación y
mantención.

Suministro de O2
Aireadores mecánicos superficiales
Fuente: www.scmtec.com.esp
Generan un efecto remolino y una gran turbulencia produciendo una gran cantidad de gotas de agua
que favorecen la transferencia de aire al reactor.

Suministro de O2
Aireadores mecánicos superficiales
Fuente: www.scmtec.com.esp Fuente: www.dlc.cl/wp-content/themes/dlc/archivos/aireadores.pdf

Suministro de O2
Aireadores mecánicos sumergidos (de acción radial)
Fuente: www.dlc.cl/wp-content/themes/dlc/archivos/aireadores.pdf
Zona “A” : Acción directa del flujo de aireador,
Zona “B” : Acción indirecta o motor inducido,
Zona “C”: Profundidad máxima

Suministro de O2
Aireadores sumergidos tipo venturi
Fuente: www.dlc.cl/wp-content/themes/dlc/archivos/aireadores.pdf
 Los aireadores sumergidos Venturi están basados en el principio de
inyección a través del efecto Venturi.
 Permite además de airear ecualizar estanques (apropiado para tanques
con profundidad entre 1,5 y 5 m.
 Son utilizados en estanques de pretratamientos, ecualización, aireación en
estanques biológicos entre otros.
 El tipo de burbuja que se genera es más gruesa en comparación con los
aireadores radiales sumergidos, no obstante la ventaja de estos equipos es
su versatilidad en la instalación y la acción de movimiento que generan.

Lodos activados: Requerimiento de O2
Considerando que toda la materia orgánica se convierte en productos
finales, el requerimiento de O2 se obtiene convirtiendo la DBO5 a DBOL,
utilizando el factor de conversión adecuado.
Si la DBOL de las células purgadas se extrae del total, la cantidad restante representa el
oxígeno que debe suministrarse al sistema
C5H7NO2+ 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3
113 5 (32)
Células
KgO2/Kg células = 160/113 = 1,42 = DBOL
(RO en Kg O2/d)= Q0 (S0-S) x(103 g/kg)-1 - 1,42 Px
f

Tasa de utilización de O2
Se toma como un indicador de la actividad biológica
La SOR (tasa de utilización específica de O2) indica la cantidad de O2
que consumen los microorganismos.
Se determina tomando una muestra del líquido mezcla
saturada de OD y midiendo la disminución en el tiempo
(mg O2/l min o en mg O2/l h)
(SOR en Kg O2/d)= RO
(Csw –CL)/CS20) (1,024)T-20 . α
Donde :
Csw: Concentración de saturación de oxígeno en el agua de red, a la temp del líquido y altitud determinadas,
Csw: Concentración de saturación a nivel del mar x Fa,
CL: Concentración de O2 a mantener en el licor mezcla (variable entre 1,5 – 2 mg/l),
CS20: Concentración de sat de O2 de agua de red a 20 ºC (9,08 mg/l),
α : Factor de corrección de transf de O2 en el líquido residual (0,85).

Lodos activados: Tasa de utilización de O2
Corrección de la solubilidad del O2 respecto de la altura
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 2 4 6 8 10
Factor de corrección de la solubilidad del O2
Altura, (103 msnm)
Factor
de
correcciòn
(Fa)

Lodos activados: Problemas operacionales
Los problemas operacionales pueden visualizarse en el tanque de aireación o
en el sedimentador secundario:
Cámara de aireación:
 Defectos en el sistema de aireación,
 Generación de espumas.
Sedimentador secundario:
 Abultamiento de barros,
 Fango ascendente,
 Ashing,
 Pinpoint floc,
 Elfuente turbio,
 Arrastre de sólidos.

PROBLEMAS OPERACIONALES
Reactor

En los reactores biológicos pueden presentarse diferentes tipos de espumas. Algunas
son normales y no tienen significado, otras son manifestaciones de problemas
operacionales.
Cuando una planta entra en operación es normal que se presenten espumas hasta tanto
se produzca el crecimiento de los lodos. Estas son combatibles mediante lluvias de agua
o antiespumantes específicos.
La coloración y densidad de la espuma nos permite
establecer las causas que afectan al sistema.

 Espuma blanca y consistente

 Espuma marrón

 Espuma/lodo oscuro o negro

 Problemas en el sistema de aireación (difusores)

 Problemas en el sistema de aireación (aireadores mecánicos)

PROBLEMAS OPERACIONALES
Clarificador

 Abultamiento de barros /Fango voluminoso (Bulking)
Clorinación del
lodo recirculado
(2 – 3 mg/l de Cl2
cada 1000 mg/l
de SSVLM)
Acción
temporal
Fuente: http://cmx.org.mx/

 Fango ascendente (Clumping)
Fuente: http://cmx.org.mx/

 Ashing

 Pinpoint floc

 Efluente turbio

 Efluente turbio
Lodos activados: Problemas de explotación

 Arrastre de sólidos
Lodos activados: Problemas de explotación

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