proceso de lodos activados

1. UNIVERSIDAD NACIONAL
DE HUANCAVELICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
AMBIENTAL Y SANITARIA
CLASE 3:
LODOS ACTIVADOS
Por: Javier Echevarría Chávez

2. LODOS ACTIVADOS
INTRODUCCIÓN
- ¿Qué es un lodo activado?
- Grupos más importante de microorganismos:
1. Alcaligenes flavobacterium
2. Bacillus
3. Pseudomonas
4. Nitrosomas
5. Nitrobacter
6. Protozoos
7. Zooglea ramigera
8. Bacterias filamentosas
9. ¿Hongos? – Deficiencia de “N”
¡CONSUMO DE
MATERIA ORGÁNICA!
- ¿Qué es un floc biológico?
Bacterias
Unicelulares

3. LODOS ACTIVADOS
OBJETIVOS DEL TRATAMIENTO BIOLÓGICO
- Coagulación y eliminación de sólidos coloidales no
sedimentables y la estabilización de la materia
orgánica.
- Remoción de nutrientes en aguas residuales
domésticas y en aguas de uso agrícola.
- En ARI, reducir la concentración de compuestos
orgánicos e inorgánicos, generalmente debe haber
un pretratamiento previo.

4. LODOS ACTIVADOS
ASPECTOS BIOLÓGICOS EN LOS REACTORES DE LODOS ACTIVADOS
Bacterias
- Consumo de materia orgánica
- Estabilización
- Bacterias inhibidoras del proceso de lodos
activados
- Bacterias y su relación con los nutrientes
Zooglea Flavobacterium
Hongos
- Bajo Ph
- Deficiencia de Nitrógeno
- ¿Calidad de floc biológico?
Cladosporium Zoophagus
Alternaria

5. LODOS ACTIVADOS
ASPECTOS BIOLÓGICOS EN LOS REACTORES DE LODOS ACTIVADOS
Protozoarios
- Predadores por excelencia
- Periodo de arranque
- Después de la detención del sistema
- Efluente turbio
Sarcodina
Rotíferos
- Animales microscópicos
- Aerobios y heterótrofos
- Cilios rotantes
- Efluentes clarificados
Phylodina Habrotrocha
Lodo activo
Sarcodina
Protozoos
flagelados

6. LODOS ACTIVADOS
ASPECTOS BIOLÓGICOS EN LOS REACTORES DE LODOS ACTIVADOS
DBO
alta
DBO
baja
- Etapas de la curva de
crecimiento bacteriano
- Oxidación biológica
- Microorganismos filamentosos
- Actividad enzimática y su
especificidad

7. LODOS ACTIVADOS
ASPECTOS BIOLÓGICOS EN LOS REACTORES DE LODOS ACTIVADOS
DIAGRAMA DE
PREDOMINIO RELATIVO
A. El proceso comienza con desagüe fresco e inicio de
la aireación. Existen microorganismos, pero ninguno
predomina.
B. Sarcodina, organismos primitivos, alcanzan su pico.
Viven con abundancia de alimento.
C. Protozoos flagelados alcanzan su pico. Son más
activos que los sacodina y consumen alimento a una
alta tasa.
D. Ciliados libres y bacterias alcanzan su pico. Ambos
subsisten con menor alimento del que requieren los
protozoos flagelados. Esta es la zona de operación
del proceso convencional de lodos activados.
E. Predominan los ciliados adheridos y los rotíferos. Las
células mueren. Los rotíferos y los ciliados adheridos
pueden consumir bacterias

8. LODOS ACTIVADOS
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES Y CONDICIONES AMBIENTALES
- Ph
- Oxígeno Disuelto (OD)
- Temperatura
- Altitud sobre el nivel del mar
- Relación de nutrientes

9. TRANSFERENCIA DE GASES
ETAPAS DE LA OPERACIÓN DE UN SISTEMA DE LODOS ACTIVADOS

10. LODOS ACTIVADOS
pH
Burbuja
de aire
OD
Células
biológicas
Transferencia de 𝑂2
𝑅 = 𝑘(𝛽𝐶𝑆 − 𝐶𝑡)
Utilización de OD
𝑅 = 𝑘(𝛽𝐶𝑆 − 𝐶𝑡)
Donde:
R: tasa de transferencia de O2 del aire en OD
K: coeficiente de transferencia, depende del equipo de aireación y de las
características del agua residual (ℎ𝑜𝑟𝑎−1
)
β: coeficiente de saturación de O2 en el agua residual (0.8 – 0.9)
𝐶𝑆: Concentración de saturación de OD para agua limpia (mg/L)
𝐶𝑡: Concentración de OD existente en la mezcla de agua residual (mg/L)

11. LODOS ACTIVADOS
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES Y CONDICIONES AMBIENTALES
La tasa de utilización de OD
es escencialmente una
función de la relación A/M
(DBO/SSVLM), del tiempo de
aireación y de la temperatura
- A/M
- Tiempo de
aireación
- Temperatura

12. LODOS ACTIVADOS
REQUISITOS DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS
Contacto íntimo del agua residual
con una cantidad óptima de floc
biológico activo en presencia de un
adecuado suministro de O2, durante
un periodo de tiempo conveniente,
seguido de una separación eficiente
de microorganismos del líquido
purificado

13. LODOS ACTIVADOS
Aireación en lodos activados
Objetivos de la aireación en reactores de lodos activados:
1. Suministrar O2 a las células
2. Mantener las células en suspensión
3. Mantener el contacto íntimo entre el residuo y el lodo activado
Aireación en lodos activados
Un equipo de aireación con K = 3 ℎ−1
, opera en agua residual a 20 °C, β = 0.9; al nivel del
mar, 𝐶𝑆 = 9.2 mg/L. Calcule la tasa de transferencia cuando la concentración de OD es 4
mg/L y 1 mg/L.
𝑅 = 𝑘(𝛽𝐶𝑆 − 𝐶𝑡)

14. LODOS ACTIVADOS
Requerimientos nutricionales
DBO5/N/P/Fe = 100 / 5 / 1 / 0.5
Ejemplo de dosificación de nutrientes
Un agua residual tiene las siguientes características:
DBO5 = 170 mg/L
N = 4.5 mg/L
P = 1.0 mg/L
Fe = 0.5 mg/L
Calcular la cantidad requerida de cada uno de esos parámetros

15. LODOS ACTIVADOS
Índice Volumétrico de Lodos (IVL)
𝑅 =
𝑉𝑜𝑙
1000 − 𝑉𝑜𝑙
R: tasa de recirculación (%)
Vol: Volumen (mL) sedimentado en 30 minutos dentro de una probeta de 1000 mL
Para un caudal de 2 m3/s se ha realizado la prueba de sedimentación de lodos durante 30
minutos en una probeta de 1000, sedimentaron 150 mL. Se pide encontrar el caudal de
recirculación.