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Tratamiento de fangos, digestión anaeróbica y aeróbica

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¿Qué tratamiento de los fangos? ¿Qué es la digestión anaeróbica? ¿Qué es la digestión aeróbica?

TRATAMIENTO DE LOS FANGOS

El tratamiento de fangos es el proceso mediante la descomposición de los microorganismos de los fangos espesados se descomponen en el digestor gracias a la acción de microorganismos anaeróbicos. Esta descomposición desprende dióxido de carbono y metano, que se almacena antes de ser utilizado como carburante del generador eléctrico. Los fangos restantes vuelven a compactarse y desecarse para ser incinerados.

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La deshidratación de lodos es una práctica necesaria en la totalidad de las instalaciones de aguas residuales o industriales. La aplicación de diferentes tecnologías de deshidratación tienen como finalidad común al menos la obtención de un sólido manejable con una consistencia que permita su transporte y gestión ulterior. Su grado de sequedad dependerá de la naturaleza del fango y de la tecnología utilizada En este apartado parece más lógico detallar los tipos de soluciones de ingeniería que existen en el mercado puesto que, en último término determinan las posibilidades de tratamientos que nos podemos encontrar en industria.

Métodos y Procesos de tratamiento de lodos

La naturaleza del fango a deshidratar puede ser:

• Decantadores primarios

• Tratamientos fisico-químicos primarios o terciarios

• Tratamientos biológicos: fango biológico en exceso, fresco o digerido.

1º Espesamiento: La forma tradicional es mediante espesadores de fangos. Al espesar el fango concentramos al máximo el contenido seco disminuyendo volumen, lo que ahorra costo de tratamiento y trasporte. Básicamente para los biológicos donde de las purgas de los decantadores llega fango biológico primario, secundario y mixto por medio de bombeo. Son cubas cilíndricas de chapa con forma cónica. Pueden ser estáticos o mecanizados

2º Flotación: Otra forma de concentrar fangos es de flotación con presurización. En plantas pequeñas y tratamientos fisico-químico. Se requiere la dic ión de sustancias floculantes como polielectriolitos para mejorar la capa flotante.

3º Digestión: Existen procesos biológicos de digestión de fangos Aerobios y Anaerobios Digestión Anaerobia / Digestión Aerobia Por medio de procesos biológicos de descomposición, lodos de depuradora putrescibles y con desprendimiento de fuertes olores se pueden manejar con posterioridad sin estos problemas. Los procesos son muchos y variados.

Los fangos digeridos ya sea por digestión aerobio-anaerobia, necesitan además un proceso de secado debido a la alta cantidad de agua que todavía tienen.

El primer paso de un fango debe ser su concentración al máximo para disminuir el volumen de los mismos.

Una vez conseguidas estas sequedad es entorno al 5-6% SST entran en la línea de deshidratación o también llamada “Línea de Fangos”.

Sistemas Mecánicos De Deshidratación De Fangos

En cuanto a la tecnología aplicada al proceso de deshidratación mecánica, los equipos más utilizados:

  • Filtración al vacío: El fango llega a la parte inferior del filtro donde se agita continuamente para evitar su decantación. En la cuba del fango esta el tambor rotativo del filtro que se mueve a una velocidad determina.
  • Centrifugación: Su funcionamiento se basa en la separación sólido-líquido por diferente densidad y espesamiento de fangos, sometiéndolos a campos centrífugos de hasta 5.000 veces la gravedad.
  • Filtros Prensa: La deshidratación se origina por el bombeo a presión de una suspensión, contra un paquete de placas recubiertas por telas filtrantes que retienen el sólido permitiendo el paso del filtrado o “eluato”.
  • Filtros Banda: El fango es comprimido mediante un juego de rodillos contra una banda filtrante que retiene el sólido y evacúa el líquido libre.

LA DIGESTIÓN ANAERÓBICA

La digestión anaeróbica es el proceso en el cual microorganismos descomponen material biodegradable en ausencia de oxígeno. Este proceso genera diversos gases, entre los cuales el dióxido de carbono y el metano son los mas abundantes (dependiendo del material degradado).

La digestión anaeróbica de desechos animales es la causa principal de olores, de acumulación de sólidos y de muchas enfermedades en tambos, instalaciones porcinas y avícolas, en plantas de procesamiento, en sistemas de desagüe municipal y en sistemas sépticos. Los desechos animales concentrados en los pozos que se encuentran debajo de los pisos de listones o que se juntan en tanques de almacenamiento o en lagunas tienden, naturalmente, a “volverse anaeróbicos”. La digestión anaeróbica se produce cuando los microbios anaeróbicos dominan a los aeróbicos. Esta supremacía se da, en forma natural, en los pozos o lagunas por la falta de oxígeno en soluciones que contienen altas concentraciones de desechos animales, lo que origina una gran demanda biológica de oxígeno (DBO). Estos microbios se alimentan de los desechos animales que se encuentran en el fondo de los pozos y lagunas. A medida que los digieren, liberan grandes cantidades de gases tóxicos como resultado de los procesos de digestión que son comunes en los microbios anaeróbicos.

Los principales gases tóxicos resultantes de la digestión anaeróbica son el sulfuro de hidrógeno y el amoníaco. Estos provocan neumonía y otras enfermedades a los animales encerrados. Los animales enfermos o muertos debido a las condiciones generadas por la digestión anaeróbica de los desechos incrementan los costos de producción. Los microbios anaeróbicos digieren los desechos sólidos muy lentamente, lo que causa acumulación de sólidos y gases tóxicos acres en los pozos y lagunas. Todo lo cual reduce la eficiencia de los sistemas de manejo de desechos.

La digestión anaeróbica de los desechos animales puede transformarse en digestión aeróbica mediante la aplicación adecuada de Natural-Enviro 6000 Animal Health and Odor Control (Control de Olores y Salud Animal) en la corriente de efluentes de la mayoría de los sistemas de eliminación de residuos animales. Natural-Enviro 6000 contiene una población muy amplia y diversa de microbios aeróbicos beneficiosos en forma altamente concentrada. Las bacterias aeróbicas requieren un entorno rico en oxígeno. Si se las introduce en un entorno al que le falta el oxígeno, empiezan a fabricarlo siempre y cuando sobrevivan y se reproduzcan. Mientras haya humedad adecuada y una fuente de alimentos, los aerobios tienen la capacidad de sobrevivir y reproducirse en medios líquidos o en el suelo.

Una vez que dominan el escenario, comienza la digestión aeróbica de los desechos. A diferencia de la digestión anaeróbica, la aeróbica no genera gases acres. El proceso aeróbico da como resultado una digestión más completa de los desechos sólidos, lo que reduce, en la mayoría de los casos más de un 50%, la acumulación en pozos y lagunas. El proceso aeróbico también mejora el entorno para los trabajadores y los animales, y ayuda a controlar la producción de agentes patógenos. Con la aplicación adecuada de Natural Enviro 6000, el proceso anaeróbico se convierte en aeróbico y los costos generales de producción disminuyen.

DIGESTIÓN AERÓBICA

La digestión aeróbica es un proceso bacteriano que ocurre en presencia del oxígeno. Bajo condiciones aeróbicas, las bacterias consumen rápidamente la materia orgánica y la convierten en el bióxido de carbono. Una vez que haya una carencia de la materia orgánica, las bacterias mueren y son utilizadas como alimento por otras bacterias. Esta etapa del proceso se conoce como respiración endógena. La reducción de los sólidos ocurre en esta fase. Porque ocurre la digestión aeróbica mucho más rápidamente, los costos de capital de digestión aerobia son más bajos. Sin embargo, los gastos de explotación son característicos por ser mucho mayores para la digestión aeróbica debido a los costes energéticos para la aireación necesitada para agregar el oxígeno al proceso.

Los digestores aeróbicos se pueden emplear para el tratamiento de:

  • Únicamente lodos activados o de filtros percoladores;
  • Mezclas de lodos activados o de filtros percoladores con lodos primarios, o Lodo biológico en exceso de plantas de tratamiento de lodos activados sin sedimentación primaria.

Actualmente suelen emplearse dos variantes del proceso de digestión aerobia: el sistema convencional y el sistema con oxígeno puro, aunque también se ha empleado la digestión aerobia termófila. En la digestión aeróbica convencional, el lodo se airea durante un largo período de tiempo en un estanque abierto, sin calefacción, empleando difusores convencionales o aereadores superficiales. El proceso se puede llevar a cabo de manera continua o discontinua.

En plantas de pequeño tamaño se emplea el sistema discontinuo, en el que el lodo se airea y se mezcla completamente durante un largo período de tiempo, dejándose sedimentar a continuación en el interior del mismo estanque. En los sistemas continuos, la decantación y concentración del lodo se realiza en un estanque independiente. La digestión con oxígeno puro es una modificación del proceso de digestión aerobia en el que se sustituye el aire por oxígeno puro. El lodo que resulta es parecido al lodo que se obtiene en los procesos de digestión aerobia convencionales.

La digestión aerobia termófila representa un refinamiento adicional del proceso de digestión aerobia. Este proceso puede permitir conseguir altos rendimientos de eliminación de la fracción biodegradable (superiores al 80%) en tiempos de detención cortos (3 a 4 días) mediante la acción de bacterias termófilas a temperaturas entre 25º y 50º C superiores a la temperatura ambiente. La digestión aerobia es similar al proceso de lodos activados. Al agotarse el suministro de substrato disponible, los microorganismos empiezan a consumir su propio protoplasma para obtener energía para las reacciones de mantenimiento celular. Cuando ocurre esto, se dice que los organismos se hallan en fase endógena.

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___________.WEBSCOLAR. Tratamiento de fangos, digestión anaeróbica y aeróbica. http://www.webscolar.com/tratamiento-de-fangos-digestion-anaerobica-y-aerobica. Fecha de consulta: 17 de abril de 2014.

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