El documento describe diferentes opciones de tratamiento de aguas residuales para pequeños poblados, incluyendo sistemas aerobios como lodos activos y sistemas anaerobios como tanques sépticos y tanques Imhoff. Se proporcionan detalles sobre el funcionamiento y características de los tanques Imhoff y los reactores UASB, así como ventajas y desventajas de los diferentes sistemas.

1. PTAR PARA PEQUEÑOS POBLADOS Dr. Ing. Omar Gallegos

2. OPCIONES DE TRATAMIENTO Sistemas aerobios. Lodos activos Sistemas anaerobios. Tanques sépticos Tanques imhoff. Reactores RAFAS

4. Cámara para bajos flujos

5. Desarenador para 1.5 lps

6. SISTEMAS ANAEROBIOS VENTAJAS: Menor costo de construcción. Menor costo de operación. Capacidad para alta carga. DESVENTAJAS: Menor eficiencia. Produce olores.

7. TANQUE IMHOFF Es una unidad de tratamiento primario cuya finalidad es la remoción de sólidos suspendidos. Para comunidades de menos de 5000 habitantes. Ventaja. Integran la sedimentación del agua y la digestión de los lodos en la misma unidad.(vs. Tanque séptico, lagunas) Se divide en dos compartimentos: - Cámara de sedimentación. - Cámara de digestión de lodos. Área de ventilación y acumulación de natas.

8. Esquema de Tanque Imhoff

9. Tanque Imhoff

10. Vista de planta

11. Funcionamiento Las aguas residuales fluyen a través de la cámara de sedimentación, donde se remueve parte de los sólidos sedimentables, estos resbalan por las paredes inclinadas de la tolva pasando a la cámara de digestión a través de la ranura con traslape. El traslape tiene la función de impedir que los gases, producto de la digestión, interfieran en el proceso de la sedimentación. Los lodos acumulados en el digestor se extraen periódicamente y se conducen a lechos de secado.

12. CARACTERISTICAS TANQUE IMHOF F Cámara superior (tolva de sedimentación): paredes inclinadas (50-60º) Ranura en la base del cono (15-20cm) Una de las caras se prolonga por lo menos 15 cm. El pH debe mantenerse por encima de 6.8 Elimina del 40-60% de DBO

13. TANQUE IMHOFF: ELEVACION

14. Ventajas del Tanque Imhoff - El lodo se seca y se evacúa con más facilidad que el de tanques sépticos. - Tiene un bajo costo de construcción y operación. - Se necesita poco terreno en comparación con lagunas de oxidación. - Son adecuados para ciudades pequeñas y para comunidades donde no se necesite una atención constante y cuidadosa, y el efluente satisfaga ciertos requisitos para evitar la contaminación de las corrientes

15. Desventajas Son estructuras profundas (>6m). Es difícil su construcción en arena fluida o en roca El efluente que sale del tanque es de mala calidad orgánica y microbiológica. En ocasiones puede causar malos olores.

17. Secado de lodos

18. Lecho de secado

19. Casos Arequipa. Xtrata. Tintaya (4000 personas) Yura(350 personas) Characato.(5000 personas)

20. REACTORES UASB

21. Funcionamiento El agua residual se introduce por la parte inferior, ascendiendo lentamente a través del manto de lodos (gránulos). Los reactores suelen tener en su parte superior un sistema de separación gas-sólido-líquido. Se consigue una alta elevada velocidad de eliminación de materia orgánica con rendimientos elevados de depuración.

22. Caracteristicas Los gránulos pueden ser el 1-2% del volumen. La eficiencia en remoción de materia orgánica (DBO y DQO), oscila entre el 60 y el 80%. Para reactores mesofílicos, puede llegar al 90%. En instalaciones a escala real, las VCO no han sido superiores a los 30 Kg DQO/m 3 ·d

23. Sedimentación de gránulos

24. Granulos activados de manto de lodo

25. VENTAJAS DESVENTAJAS Soporta altas cargas (30 Kg DQO/m 3 · día) Bajo requerimiento de energía No requiere medio de soporte Construcción relativamente simple Aplicable a pequeña y gran escala Operación comparativamente simple Proceso ampliamente probado Granulación lenta y no siempre controlable No todas las aguas favorecen la granulación Sensible a SS y a grasas y aceites en el afluente Sensible a aguas que forman precipitados Riesgo de flotación de granos durante rearranque. Es un pre-tratamiento

26. Resultados promedios obtenidos durante el invierno (I) y el verano (V), en reactores UASB, tratando ARU UASB operado a TRH de 4 h y a Tº ambiente (promedio en invierno de 7 ºC y en verano de 22 °C).

27. Remoción de coliformes en procesos anaerobios llevados a cabo en UASB,en dos períodos del año

28. Remoción de huevos de helmintos en reactores UASB Cuantificación e identificación de huevos de helmintos (promedio huevos/L), en dos reactores UASB

29. Esquema general de una planta de tratamiento Objetivo Influente Screens Desarenador Lecho de secado Lodo estabilizado Efluente Reactores UASB Biogás Agua Lodo Biogás Lagunas Lechos percoladores - Otros Post tratamiento Material grueso Arenas Caudalímetro

30. Planta piloto de 64 m 3 en Cali, Colombia UASB

31. Separar y descargar el biogás Evitar pérdida de lodo Recuperar lodo Barrera para la expansión del lecho de lodos Mejorar el efluente Objetivos Separador Gas-Líquido-Sólido (GLS) Problemas potenciales Espumas (cuando hay proteínas o grasas) Sprayers anti espuma Costra (grasas) en sedimentador o cúpula de gas

32. Pendiente de las paredes: 45-60° Área de apertura entre colectores: 15-20% área del reactor Superposición entre baffles y colector:10-20 cm Se pueden instalar baffles para acumulación de espuma frente a los vertederos de efluentes Utilizar tubos de diámetro adecuado para remover biogás Rociadores anti espuma en las campanas de gas Guías de diseño Separador Gas-Líquido-Sólido (GLS)

33. SISTEMAS AEROBIOS Alta remoción de carga orgánica. Efluentes de buenas características organolépticas. Procesos estables, cuando los lodos son manejados apropiadamente. Se caracterizan por el poco espacio que requiere su instalación. Estas plantas son sistemas modulares, fácilmente expansibles LODOS ACTIVOS

34. Desventajas Requiere equipo mecanizado (motor, reductor, aireadores, bombas, etc.). Alto consumo de energía. Requiere personal capacitado. Eventual producción de olores. Eventual aspersión de partículas de agua y espumas. Requiere mayor mantenimiento y reposición de equipos. Produce gran cantidad de fango La opción de lodos activados es la más costosa

38. Pretratamiento Sinaycocha. Campamento Canchapalca