Agua y depuración

17 diciembre, 2013
por Mikel Aguirre
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Igual hemos corrido mucho en las últimas entradas. Vamos a recapitular y definir primero las partes principales de una EDAR.

Los nombres de las partes de una EDAR son un derroche de imaginación. Pretratamiento, primario, secundario y terciario. Un alarde de originalidad. Propia de cabezas cuadradas. Bueno además se debe incluir el tratamiento de fangos pero no vamos a hablar de ello en este post.

No todas las EDAR tienen todas las fases. Generalmente todas las EDAR urbanas tienen al menos pretratamiento y secundario.Las EDARIs o EDAR Industriales pueden no tener secundario y casi siempre tienen primario.

¿Por qué? ¿qué es cada parte? El pretratamiento que como hemos dicho casi siempre tienen todas es una forma sencilla por medio físicos de eliminar una parte importante de la contaminación. En las EDAR urbanas consta de la reja y pozo de gruesos, la reja de finos, tamices y el desarenado y desengrasado. Es decir por medios físicos nos quitamos los sólidos grandes, medios y finos. También la arena que puede venir con el agua y las grasas. Es como digo algo físico, sencillo, no hace falta saber mucho para manejarlo. Genera contenedores de sólidos, de gruesos con papeles, rocas, todo lo superior al tamaño de los pasos (agujeros) de rejas y tamices. Los desarenadores se calculan para que toda partícula de arena de más de 0,2 mm quede retenida. Los desengrasadores eliminan en torno al 90% de la grasa de entrada.

Es fundamental en esta parte de la EDAR la gestión de los contenedores de los residuos extraidos. Los de sólidos se pueden juntar, los de arenas se extraen como áridos si no llevan parte orgánica y los aceites y grasas se consideran residuos peligrosos, no he entendido nunca muy bien por qué. Es un zona que huele muy mal y suele ir casi siempre dentro de un edificio.

El primario suele constar de una decantación que puede o no usar productos químicos para mejorar la precipitación. Elimina una gran parte de sólidos (60-75%) y una parte considerable de materia orgánica hasta un 35%. Es una forma sencilla y mecánica de eliminar contaminación y una buena solución para hacer una EDAR por partes si no se tienen datos suficientes o no se tiene claro y hay que hacer algo. Primero un buen primario y luego se hace el secundario en función de la contaminación que llegue. A veces es contraproducente si en la EDAR se van a eliminar nutrientes (nitrógeno N y fósforo P). ¿por qué ? porque para eliminar nutrientes tiene que haber una relación entre la cantidad de C y de N en el agua, en el primario eliminamos hasta un 35% de materia orgánica pero casi nada de N y P con lo que puede quedar descompensada a la baja la relación C/N. En ese caso no se puede eliminar el N y es necesario dosificar productos con carga de C como el glicol o el ácido acético. Es mejor lógicamente si ya lo sabemos, no poner primario o en caso de tenerlo baipasearlo.

El secundario es la parte fundamental de una EDAR urbana. Lo tienen todas porque es la forma más barata de eliminar la materia orgánica y el N. Consta de un reactor biológico y un decantador de nombre secundario (en otro alarde de imaginación). Los reactores biológicos eliminan la materia orgánica valiendose de las bacterias, haciendolas trabajar gratis para nosotros. Eso si a cambio hay que darles buena vida, es decir oxígeno para respirar y comida. En casos particulares como los reactores anaerobios ni siquiera se les da aire y aún así aguantan y depuran. Un chollo porque si tuviéramos que hacerlo de otra forma sería más caro. Del secundario se puede hablar muchísimo, hay gran variedad en función de lo que se quiera conseguir.

El terciario no suele ser habitual para tratar todo el caudal en EDAR convencionales. Es un tratamiento extra con el fin de conseguir una mejora de la calidad del agua. Es un tratamiento para poder usar el agua por ejemplo para riego o para verter en una zona de baño de personas (playas, estuarios) o donde se cultivan o crían animales para consumo. En función del uso final del agua se dispondrá uno u otro tratamiento. Generalmente consta de una filtración y un tratamiento ultravioleta para eliminar organismos vivos como bacterias. De todas formas casi siempre parte del agua de salida de una EDAR se reusa para realizar limpiezas, mangueos, riegos en la instalación, etc. Por ello aunque sea en una parte pequeña del caudal de la EDAR una planta mediana o grande suele tener un terciario porque es más barato que tomar agua de otro sitio. Para plantas pequeñas puede no ser interesante por el coste de la instalación del terciario frente al ahorro en agua de red.

Iremos en post sucesivos ampliando estos conceptos.

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Eliminar nitrógeno

Eliminar fósforo 

Sólidos en una EDAR

 

 

 

27 noviembre, 2013
por Mikel Aguirre
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Los sólidos en la entrada a una EDAR se pueden clasifican en varios tipos.

En función del tamaño se pueden clasificar en:

  • de o,1 µm o mayores. Son partículas visibles o materia insoluble, son los sólidos sedimentables. (1µm =10^-6 m).
  • Con tamaño de partícula entre 1 y 100 nm se denominan partículas coloidales. (1nm = 10^-9 m)
  • Menores de 1nm son los conocidos como sólidos disueltos.

La Materia Seca MS es la suma de los sedimentables y los coloidales.

Cualquiera de los 3 tipos pueden dividirse en volátiles o minerales.

Los volátiles se asocian a la materia orgánica que a su vez pueden dividirse en degradables o inertes.

Los sólidos minerales no se dividen en ninguna clasificación posterior.

Hay varios métodos para determinar la materia seca. El más común es por filtración. El método consiste en filtrar un volumen conocido de agua a través de un papel de filtro (previamente secado a 105ºC y luego pesado). Luego el filtro con el residuo del filtrado se seca de nuevo a 105ºC durante aproximadamente 2 horas hasta que sea un peso constante (que haya perdido todo el agua). El resultado de esa pesada es la Materia es Suspensión total. Luego el filtro se calcina 45 minutos en un horno a 600ºC. Lo que queda en el filtro (las cenizas) son la materia mineral y el peso perdido es la materia volátil.

Generalmente los sólidos o materias en suspensión de un agua residual representan del 100% al 120% de la DBO5, con un proporción media de volátiles de en torno al 70%.

Si las materia en suspensión tienen mayor concentración y la proporción de volátiles es menor quiere decir que hay una entrada de materias minerales que entran en la red. Pueden ser arcillas o arenas procedentes de obras.

Pero ¿cual es un a concentración normal? La respuesta depende como siempre de dónde nos encontremos, de qué agua se trate, las condiciones de la red, etc.

En un sitio con redes buenas y bajas concentraciones de entrada unos valores medios en gramos por habitante y día pueden ser:

mineral / orgánico / total

Sedimentables         20                40            60

Coloidales                 10                 20            30

Disueltos                   50                 50           100.

 

Pero cada situación es diferente y puede haber tablas con diferentes resultados que sean también perfectamente posibles y reales. Esta tabla es solo para hacernos una idea. La relación con la DBO también puede variar en cada caso.