Este documento describe diferentes métodos de tratamiento secundario de aguas residuales, incluyendo filtros, lodos activados, lagunas, filtración, tratamiento por tierra y disposición de lodos. Explica que el objetivo del tratamiento secundario es eliminar la materia orgánica biodegradable a través de procesos biológicos que implican microorganismos. Luego, describe detalladamente cada uno de los métodos mencionados.

1. 2015 – 1
Tratamiento secundario de
aguas residuales.
Integrantes:
- Haro Eustaquio,
Claudia
- Mantilla García,
Katheryne
- Pajares Díaz, Camila
- Vargas Zevallos, Jefers
Curso:

2. TRATAMIENTO SECUNDARIO DE AGUAS RESIDUALES
INTRODUCCIÓN:
Eliminación de la materia orgánica biodegradable. Consiste en propiciar el
crecimiento de microorganismos que se alimentan de la materia orgánica, de
forma que la transforman microorganismos insolubles y fáciles de eliminar. Se
denomina tratamiento biológico. Puede producirse en tanques de estabilización,
tanques de aireación, percolación, lodos activos y digestores anaeróbicos.
Los microorganismos que intervienen son muy variados. Se pueden clasificar
como:
 Microorganismos primarios: bacterias (aerobias, anaerobias y
facultativas) y algas unicelulares, capaces de metabolizar la mayoría de
la materia orgánica.
 Hongos y algas multicelulares no fotosintéticas. Los hongos pueden
metabolizar casi todos los compuestos orgánicos y su rendimiento es
superior al de las bacterias a pH inferiores a 6 yen déficit de nitrógeno o
de oxígeno, aunque en condiciones ambientales óptimas no pueden
competir con las bacterias.
 Algas fotosintéticas: no consumen directas de la materia orgánica, pero al
generar oxígeno por la fotosíntesis consumiendo dióxido de carbono,
amoniaco y fosfatos, colaboran en el mantenimiento de un medio aerobio.
 Animales microscópicos: se alimentan de bacterias, con lo que intervienen
en la clarificación de las aguas.
A. FILTROS
Los filtros pueden ser utilizados para tratamiento aeróbico de aguas residuales
industriales y domésticas, y son efectivos en un 85% para reducir la Demanda
Bioquímica de Oxigeno (DBO) y los Sólidos Suspendidos Totales (SST).
Requieren de supervisión técnica mínima y sus costos de operación comparados
con otros tratamientos (sistemas de lodos activados) son muchos más bajas. El
sistema de filtros consta de los siguientes componentes en el orden en que se
enlistan: cribas,. Tanques de remoción de arena, clarificador primario, filtro,
clarificador secundario, sistema de desinfección, y tratamiento y disposición de
lodos.
Después de la sedimentación primaria, el agua residual es bombeada a una
cama de arena y se le hace pasar a través de esta. En esta forma, una cama de
bacterias se forma a la mitad y se remueve la materia orgánica del agua residual.
El agua residual y los sólidos son transportados a un tanque de sedimentación

3. secundaria en donde son separados. Una porción del agua residual tratada es
reciclada nuevamente al filtro para mejorar la calidad del efluente final.
El lodo producido en el proceso de filtros proviene de la clarificación primaria y
los sólidos, que incluyen la biomasa son recolectados en los clarificadores
finales. Este lodo es digerido aeróbica o anaeróbicamente y después se dispone
en rellenos sanitarios.
B. LODOS ACTIVADOS
El sistema de lodos activados es un proceso de tratamiento biológico donde O2
adiciona es utilizado para activar bacterias aerobias. Estos lodos activados se
adicionan en los sólidos residuales sedimentados que serán tratados. La mezcla
se agua utilizando aire comprimido del centro del tanque. Esta agitación
maximiza la absorción del oxígeno de la atmosfera.
Los microorganismos en los lodos activados oxidan la materia orgánica soluble
y capturan partículas sólidas entre otras de mayor tamaño en presencia de
oxigeno molecular disuelto. La mezcla de microorganismos, partículas solidas y
aguas residuales es aireada y después sedimentada para separar los sólidos
biológicos del agua tratada. La mayor porción de los sólidos biológicos son
removidos por la sedimentación y reciclados a los recipientes de aireación para
ser combinados con el agua residual entrante.
Una variación del proceso de lodos activados que es aplicable en situaciones
donde el flujo es muy grande es la oxidación continua. Este sistema recircula el
agua de manera continua en canales cerrados donde se lleva a cabo la aireación.
El agua residual se circula de 18 a 24 horas y se utilizan aireadores mecánicos
para mezclar y mover el agua, y no solo provee el oxígeno necesario para la
oxidación sino que también remueven los sólidos remanentes.
C. LAGUNAS
Las lagunas son los métodos que utilizan con más frecuencia en el tratamiento
de aguas residuales. Pero no pueden tratar residuos a nivel requerido legalmente
sin tener que utilizar procesos adicionales. Todas las lagunas funcionan bajo un
mismo principio, utilizando las propiedades naturales de la bacteria o de las algas
para reducir el contenido de materia orgánica en las aguas residuales. Durante
el día, la fotosíntesis de las algas provee el oxígeno necesario para la respiración
de las bacterias. Existen diferentes tipos de tratamientos que incorporan
sistemas de aireación adicional. Los sistemas de lagunas de estabilización se
clasifican en dos tipos:
 Lagunas de estabilización
 Lagunas de aireación

4. Las primeras no tienen una profundidad mayor a los 1.8 metros, trabajan con
bacterias anaerobia y se llevan más de 30 días en destruir los residuos.
Las lagunas de aireación pueden procesar mayor volumen de aguas residuales
y requieren de menor tiempo para destruir los contaminantes. Este tipo de
lagunas tiene un profundidad que va de 1.2 a 1.8 metros de profundidad. El agua
que se encuentra cerca de la superficie es aeróbica debido al oxígeno en la
atmosfera y la respiración de las algas, la parte del fondo es anaeróbica y
contiene sólidos sedimentados y a la parte de la mitad se le llama zona
facultativa. Las algas que se encuentran cerca de la superficie toman el dióxido
de carbono y lo transforman en oxígeno y este fenómeno hace que se eleve el
pH arriba de 10, lo cual ayuda a volatilizar el amoniaco de la alguna. El oxígeno
producido por las algas es utilizado por las bacterias para destruir la materia
orgánica de la superficie.
La lagunas de aireación se mezclan utilizando aireadores flotantes de superficie.
La remoción efectiva de materia orgánica soluble se puede conseguir con el
tiempo apropiado de mezclado. El siguiente paso después del proceso de
aireación es la descarga del efluente en los receptores del agua. Los cuales
están conformados por grandes estanques, o secciones de la laguna de
aireación, aislados por diques. En algunos casos, estas lagunas se utilizan como
dispositivos de pre-tratamiento. La diferencia principal entre este proceso y el de
lados activados es que la biomasa no es reciclada de la etapa de sedimentación
a la de aireación.
La remoción de los compuestos orgánicos biodegradables en las lagunas de
aireación depende de muchos factores, como el tiempo de retención,
temperatura y la naturaleza del residuo. Este proceso reduce considerablemente
la Demanda Bioquímica de Oxigeno y puede tratar aguas residuales con una
gran variedad de compuestos orgánicos presentes si se diseñan
adecuadamente.
Los problemas que llegan a presentarse con lagunas de aireación son el
excesivo crecimiento de algas, olores desagradables por la presencia de sulfatos
y el poco oxígeno disuelto.
D. FILTRACIÓN
Filtros intermitentes de arena se utilizan como un tratamiento adicional para los
efluentes de las lagunas o de los sistemas de tanques sépticos. Esta operación

5. se puede realizar una sola ocasión, cuando el agua residual se mueve a través
del filtro de arena en una sola ocasión, o puede ser recirculada cuando pasa en
más de una ocasión. En cualquiera de los casos, el sistema de filtración consiste
en una cama de arena con un grosor de aproximadamente 3 pies, encima de
una capa de grava, se instala una bomba debajo de la grava para haya drene.
El área total de la cama de arena se divide en dos o más filtros. El agua residual
se hace pasar en ciclos alternados que permiten que al lecho de arena drenar
completamente, lo cual es necesario para mantener las condiciones aeróbicas.
E. MÉTODOS DE TRATAMIENTO POR TIERRA
Existe una gran cantidad de sistemas de aplicación por tierra, que pueden ser
utilizados como un sistema de disposición de efluentes o como un tratamiento
avanzado de efluentes. Este tipo de sistemas de tratamiento tiene grandes
beneficios: recuperación de nutrientes, recarga del agua subterránea y
conservación del agua por irrigación de las distintas aéreas. Este tipo de
sistemas son muy recomendables en aéreas donde los requerimientos de
descarga en la superficie del agua son estrictos y la tierra es relativamente
barata. El tipo de suelo y su textura deben ser adecuados para el tratamiento de
tierra.
La aplicación por tierra es un método avanzado pero sencillo de tratamiento de
aguas residuales. El agua residual pre-tratada, se aplica a la tierra por infiltración,
flujo o métodos irrigación. El tratamiento se lleva a cabo a través de un proceso
natural en el que el efluente fluye a través de la vegetación y el suelo. El nitrógeno
es removido por las plantas a través del ciclo del nitrógeno ya descrito. Cierta
cantidad del agua residual se pierde por transpiración y evaporación, pero la
mayoría de esta se reincorpora al agua a través de la percolación del suelo.
En algún tipo de este tratamiento por tierra, el agua residual se aplica en las
aéreas de terreno altas y se colecta en el centro de la colina, después, se
desinfecta y se descarga a un cuerpo de agua. En este proceso los sólidos
suspendidos que contiene el agua se dispersan en la vegetación y se
descomponen. Las bacterias del pasto y del suelo consumen la materia orgánica
y los nutrientes consumidos por la vegetación. El efluente resultante de este
tratamiento reduce notablemente los contaminantes más que los sistemas de
tratamiento secundario. La Demanda Bioquímica de Oxigeno y los Sólidos
Suspendidos Totales son removidos en un porcentaje de 85 a 92, el nitrógeno
de 60 a 80 por ciento y el fosforo de 20 a 50. Es un sistema con un alto nivel de
eficiencia con un mínimo de equipo.
Una variación de sistema de tratamiento por tierra es la irrigación de suelos, en
el que el agua residual se bombea a diferentes áreas en suelos con alta
permeabilidad. En este sistema convergen diferentes tratamientos como la
filtración, adsorción y actividad microbiana cuando se percola el agua a través
del suelo.

6. F. DISPOSICIÓN DE LODOS
Como se ha mencionado previamente, la mayoría de los tratamientos de aguas
residuales generan lodos que deben ser tratados de forma apropiada para su
disposición final. Antes de esta etapa, los lodos deben ser estabilizados, lo que
removerá organismos patógenos y reducirá el contenido de materia orgánica.
Después de la estabilización, en algunas ocasiones se elimina el agua de los
lodos para eliminar su volumen total y son depositados en la tierra como
disposición final. La estabilización es complementada por digestión aeróbica o
aplicación de lime, donde los lodos son bombeados a un digestor, donde es
retenido por un periodo de 20 a 30 días para reducir los sólidos suspendidos y
los patógenos. Durante esta etapa de estabilización, los lodos son aireados y
mezclados de manera rutinaria. En el método de aplicación de lime, este se le
agrega para aumentar el valor del pH a más de 12, lo cual reduce los organismos
patógenos.
La eliminación del agua se complementa de manera sencilla utilizando camas de
arena para filtración.
Algunos lodos limpios se pueden utilizar como acondicionadores del suelo en
virtud de que contienen nutrientes como el nitrógeno, fosforo y potasio. Esto hace
a los lodos un excelente complemento a los fertilizantes comerciales. También
los lodos pueden ser aplicados debajo de la tierra por inyección o cuando se les
ha eliminado el agua se pueden esparcir sobre la superficie de la tierra.
ANEXOS:
Fig. 1: Proceso de Tratamiento de aguas residuales

7. Fig. 2: Lodos activados.
Fig. 3: Laguna de estabilización.

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
 Muñoz, R. (2009). Capítulo 2: Fundamentos del Tratamiento Biológico.
Universidad Américas Puebla. Recuperado el 18 de mayo del 2015, desde
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/munoz_c_r/capitulo
2.pdf.
 Arellano, J. (2002). Introducción a la INGENIERIA AMBIENTAL. Editorial:
Alfaomega.
Fig. 1: Laguna de aireación