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FACULTAD DE ING AGRARIAS -IND ALIMENTARIA Y AMBIENTAL

ESCUELA : INGENIERIA AMBIENTALCURSO : TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

CICLO : OCTAVO

PROFESOR

SEMESTRE ACADEMICO 2014-I

1

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INTRODUCCION

• La generación de A.R. es un producto inevitable de laactividad humana. El tratamiento y disposición apropiadade las aguas residuales supone el conocimiento de lascaracterísticas físicas químicas y biológicas de dichasaguas; de su significado y de sus efectos principales sobrela fuente receptora.Las aguas que contienen los residuos de la actividadhumana pueden clasificarse según la composición y origende sus contaminantes. Las A.R. de origen domestico,denominadas aguas servidas, negras o municipales, son

ricas en materia orgánica biodegradable, mientras que lasaguas que contienen contaminantes inorgánicos o materiaorgánica no biodegradable son más bien de origenindustrial.

Mg. JOSE VICENTE NUNJA GARCIA 2

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• Sin embargo, las A.R. que provienen de la industria alimentaria,pesquera, cervecera, papelera, celulósica y otras, contienencontaminantes biodegradables. El tratamiento de las A.R. quecontienen materia orgánica biodegradable se realiza mediante

un proceso biológico. En éste la materia orgánica contaminantese emplea como alimento de microorganismos especialmentecultivados para descomponer esta materia, de manera que loscontaminantes se transforman en otros productos que puedanser separados mas fácilmente del agua.


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• Las aguas que contienen contaminantes no biodegradables setratan mediante una serie de procesos físicos, químicos ybiológicos en una secuencia de etapas.

• El tratamiento de las A.R. en general también se pueden hacer

de la siguiente manera:a) Dilución o eliminación: su objetivo es conseguir que laconcentración final de contaminantes sea la correcta para elmedio ambiente, lo cual se logra diluyendo los contaminantes

en las mismas aguas de la corriente receptora. Ejm. Losemisarios submarinos que conducen los contaminantes hastacorrientes profundas y alejadas, donde se diluyen.


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b) ACUMULACIÓN O INYECCIÓN EN EL TERRENO: loscontaminantes son inyectados en cajas sedimentarias delterreno, entre capas totalmente impermeables. Este métodono se debe practicar si existen aguas subterráneas.

c) CONCENTRACIÓN O TRATAMIENTO ESPECÍFICO: consiste enla aplicación de un tratamiento físico, químico o biológico,(según sea la caracterización de las sustancias contaminantesa eliminar), de forma que se produzca una concentración de

los contaminantes. El Ejm. más claro de este sistema es eltratamiento de las A.R..


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FUENTES DE CONTAMINACIÓN

• 1) FUENTES PUNTUALES O LOCALIZADAS. Son aquellas que viertensustancias contaminantes en el interior de un sistema de agua terrestre através de unos puntos concretos. Estos puntos pueden ser conducciones,acequias, colectores, etc.

Las fuentes puntuales suelen estar asociadas a un único emisor (fábricas,industrias, estaciones de depuración de A.R. ,etc.), por lo que sonfácilmente identificables y controlables.

• 2) FUENTES NO PUNTUALES O DISPERSAS. Son aquellas que viertensustancias contaminantes en el interior de un sistema de agua terrestre,de forma no conducida, a través de un área considerable. Dentro de estegrupo se engloban las aguas de escorrentía las que fluyen a través defiltraciones del terreno. Entre los ejm. Mas comunes encontramos granjas,cultivos, jardines, solares en construcción, vías de comunicación terrestre,vertederos, etc.


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DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LAS A.R. URBANAS,INDUSTRIALES, AGRÍCOLAS Y GANADERAS.

• A.R. URBANAS. las A.R. domésticas o la mezcla de estas con A.R. Industriales ocon aguas de escorrentía pluvial.

• A.R. DOMÉSTICAS. Las A.R. procedentes de zonas de vivienda y de servicios,generadas principalmente por el metabolismo humano y las actividadesdomésticas .

• A.R. INDUSTRIALES. Todas las A.R. vertidas desde locales utilizados Paracualquier actividad comercial o industrial que no sean A.R. domésticas niaguas de escorrentía pluvial.

• A.R. AGRÍCOLAS Y GANADERAS. La contaminación de origen agrícola deriva

principalmente, del uso de plaguicidas, pesticidas, biocidas, fertilizantes yabonos, que son arrastrados por el agua de riego, llevando consigo salescompuestas de nitrógeno, fósforo, azufre y trazas de elementosorganoclorados que pueden llevar al suelo por lixiviado y contaminar lasaguas subterráneas.


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• En explotaciones ganaderas, la contaminación procede de losrestos orgánicos que caen al suelo y de vertidos con aguascargadas de materia orgánica, que así mismo puedencontaminar las aguas subterráneas

CARACTERÍSTICAS DE UN A.R. dadas por:

PROPIEDADES FISICAS

• Color.- el color es debido a la presencia de iones metálicos,humus materiales turbios, plancton, extractos vegetales, ycargas industriales (productos químicos, colorantes etc.)

El color en el agua afecta:-A las propiedades organolépticas.

-A la fotosíntesis de la flora acuática.


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• Olor.- normalmente los olores son debidos a los gasesproducidos por la descomposición de la materia orgánica.

• Sabor.- el problema con el sabor del agua es similar al del olorsu detección se realiza a través del sentido del gusto y estácondicionado a la percepción del individuo.

• Sólidos totales.- se define como toda la materia que quedacomo residuo de evaporación a 103-105 grados centígrados.


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Temperatura.- condiciona los procesos de depuración biológica(destrucción de materia orgánica y de nitrificación); es puesimportante su control. A medida que desciende la temperaturase realizan los procesos señalados.

• Es un parámetro muy importante por su efecto en la vidaacuática, en las reacciones químicas y velocidades de reacción,y en la aplicabilidad del agua a usos útiles. Una temperaturamás elevada puede producir los siguientes efectos:

Disminuye la solubilidad del oxigeno

Aumenta la velocidad de las reacciones químicas.

Aumenta la velocidad de los organismos acuáticos.

Alteraciones de procesos productivos.


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• PROPIEDADES QUIMICAS

• Materia orgánica.-En un A.R. de concentración media , un 75%de los sólidos suspendidos y un 40% de los sólidos filtrables

son de naturaleza orgánica.

• Los principales grupos de sustancias orgánicas hallados en elA.R. son las proteínas (40 a 60%), carbohidratos(25 a 50%) ygrasas y aceites (10%). La urea, principal constituyente de la

orina, es otro importante compuesto orgánico del A.R.


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• Compuestos orgánicos sintéticos.- Es el caso de los hidrocarburos, fenoles,productos farmacéuticos, etc. Procedentes de vertidos urbanos eindustriales.

• Grasas y aceites.- el término grasa y aceites se aplica a una amplia variedadde sustancias orgánicas con características especiales. Estas característicasse refieren a su hoja de solubilidad en agua y a su tendencia a formarpelículas muy finas en la superficie de la misma. Incluyen aceites, ceras,ésteres etc.


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• Oxígeno.- el requerimiento de oxígeno de organismospresentes en el agua es indicador de la calidad de estas, unamasa de agua contaminada es aquella en que la concentraciónde oxígeno disuelto está por debajo del mínimo necesario para

mantener las poblaciones normales de tal agua.

• La principal causa de desoxigenación del agua es la presenciade sustancias que consumen oxígeno, directa o indirectamente


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•

Medición del contenido de la materia orgánica.- se mide, enla mayoría de las ocasiones, en función de la DBO (DemandaBioquímica de Oxígeno) y de la DQO (Demanda Química deoxígeno)

• DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno).- se define como lacantidad de oxígeno disuelto (expresado en mg/l o ppm) enuna muestra de agua, usado por los microorganismos pararealizar la oxidación bioquímica de la materia orgánicabiodegradable contenida en esta agua.


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• DQO (Demanda Química de Oxígeno).- Este método se basa en realizar laoxidación de la materia orgánica ( biodegradable y no biodegradable)mediante un reactivo químico oxidante (actualmente se emplea dicromatopotásico) en medio ácido, y a elevada temperatura y en presencia de uncatalizador (se suele emplear sulfato de plata) para facilitar la oxidación de

cierta clase de compuestos orgánicos.

• Carbono orgánico total.- otro medio de medir la materia orgánicapresente en el agua es el ensayo COT, especialmente aplicable a pequeñasconcentraciones de materia orgánica.


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• Nitrógeno.- Puesto que el nitrógeno es absolutamente básico

para la síntesis de proteínas, será preciso conocer datos sobresu contenido en las A.R. para valorar la posibilidad de sutratamiento mediante procesos biológicos. Cuando sucontenido sea insuficiente, será preciso añadirlo para hacer

tratable el A.R.

• Fosforo.- El fósforo orgánico es de poca importancia en lamayor parte de los residuos domésticos, pero puede ser un

constituyente importante en los vertidos industriales y fangosde A.R. domésticas


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• Alcalinidad.- Normalmente, las A.R. son alcalinas (es decirtienen un pH superior a 7) debido a la presencia en ellas dehidróxidos, carbonatos y bicarbonatos añadidos en los usosdomésticos.

El grado de alcalinidad en un A.R. Es importante para eldesarrollo de tratamientos químicos e influye también en la

eliminación biológica de nutrientes.

• Metales pesados.- Son frecuentemente añadidos al A.R. en elcurso de ciertas actividades comerciales e industriales.

• PH.- Los valores de Ph del A.R. se encuentran en el rango de 6,5

a 8,5; valores a que los procesos de depuración no planteanproblemas los vertido deben ser neutralizados antes de serevacuados


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Tipos de A.R.

1 ) A.R. URBANAS.- provienen de:a) Procedencia de la contaminación en los núcleos urbanos.

Servicios públicos y domésticos.

Limpieza de locales.

Drenado de aguas pluviales.b)Tipos de contaminantes.

Materia orgánica (principalmente) en suspensión y disuelta

N;P; NaCI y otras sales minerales.

Microcontaminantes procedentes de otros productos.

Las A.R. de lavado de calles arrastran principalmente materiasólida inorgánica en suspensión.


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c) Características físico químicasLa temperatura de las A.R. oscila entre 10-20 gradoscentígrados (15º C) Además de las cargas contaminantes enmaterias en suspensión y materias orgánicas, las A.R.contienen otros muchos compuestos nutrientes (N y

P),cloruros, detergentes…

. cuyos valores orientativos de lacarga por habitante y días son: Nitrógeno amoniacal: 3-10 gr/hab/d Nitrógeno total: 6.5-13 gr/hab/d Fósforo como ortofosfato; 4-8 gr/hab/d

Detergentes:7-12 gr/hab/dEn lugares donde existen trituradores de residuos sólidos lasA.R. urbanas están mucho más cargadas (100%)


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d) Características biológicas.

En las A.R. van numerosos microorganismos; unos patógenosy otros no.

Entre los primeros cabe destacar los virus de la hepatitis.El tracto intestinal del hombre contiene numerosas bacteriasconocidas como organismos COLIFORMES. cada individuoevacua millones de coliformes por día, que aunque no son

dañinos, se utilizan como indicadores de contaminacióndebido a que su presencia indica la posibilidad de que existangérmenes patógenos de mas difícil detección.

Las A.R. urbanas contienen: 106 colif. totales/100 ml.


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2) A.R. Industriales

•

Son las que proceden de cualquier taller o negocio en cuyoproceso de producción, transformación o manipulación seutilice el agua, incluyéndose los líquidos residuales, aguas deproceso y aguas de refrigeración.

•

Líquidos residuales.- Los que se derivan de la refrigeración deproductos, siendo principalmente disoluciones de productosquímicos, tales como legías negras, los baños de curtidos depieles, las melazas de la producción de azúcar.

• Aguas de refrigeración.- No han entrado en contacto con losproductos y por tanto la única contaminación que arrastranes la temperatura.


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CLASIFICACION DE LAS INDUSTRIASSEGÚN SUS VERTIDOS

Se clasifican en 5 grupos de acuerdo con los contaminantesespecíficos que arrastran las A.R.

Industrias con efluentes principalmente orgánicos

•

Papeleras, azucareras, mataderos, curtidos.• Conservas(vegetales, carnes, pescado..)

• Lecherías y subproductos ( leche en polvo, mantequilla,queso..)

• Fermentación (fabricación de alcoholes, levaduras..)

• Preparación de productos alimenticios(aceites y otros)

• Bebidas, lavanderías.


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Industrias con efluentes orgánicos e inorgánicos• Refinerías y petroquímicas.

• Coquerías, textiles

• Fabricación de productos químicos, varios.

Industria con efluentes principalmente inorgánicos

• Limpieza de recubrimiento de metales.

•

Explotaciones mineras y salinas.• Fabricación de productos químicos, inorgánicos.

Industria con efluentes con materias en suspensión

• Lavaderos de minerales y carbón.

• Corte y pulido de mármol y otros minerales.• Laminación en caliente y colada continua.

Industria con efluentes de refrigeración.

• Centrales térmicas /nucleares.Mg. JOSE VICENTE NUNJA GARCIA 23

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CONTAMINACIÓN CARACTERÍSTICA DE LA INDUSTRIA

Aguas residuales de la industria papelera.

•

color• Materia en suspensión y decantable.

• DBO5 u otra que nos defina la materia orgánica.

• en algunos casos(muy pocos ) el pH-

Industria lechera

• DBO5 u otra determinación que nos defina la materia orgánica.

Industria del curtido.

• Alcalinidad.

• Materia en suspensión y decantable.

• DBO5 u otra que nos defina la materia orgánica.

• Sulfuros, cromo


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Refinerías

• Aceites

• DBO5 u otra que nos defina la materia

• Fenoles, amoniaco, sulfuros

Industria de acabado de metales

• PH

•

Cianuros metales según el proceso de acabadoLavadero de mineral

a) si son de hierro:

• Sólidos sedimentables

• Sólidos en suspensión después de decantaciónb) si son de otros materiales. habrá que detectarlos así como a

los productos tóxicos orgánicos que pueden emplearse comoagentes humectantes o flotantes


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Siderurgias integral

• Fenoles, Alquitranes Cianuros libres y complejos

• DBO5, Sulfuros, Materias en suspensión• Ph, Hierro, Aceites y grasas

Laminación en caliente

• Aceites y grasas, Sólidos en suspensión

Plantas de ácido sulfúrico

• Ácidos, sólidos sedimentales, Arsénico, selenio y mercurio.

Contaminantes específicos.- son microcontaminantes derivadoprincipalmente de los adelantos de las tecnologías industriales yque a muy escasa concentración (ppm) tienen un efectoperjudicial. Ejm. Agentes tensoactivos, pesticidas, derivadoshalogenados o fosforados de hidrocarburos, compuestosorgánicos específicos, sales minerales.


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