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Lodos activados

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Prologo<br />

En la actualidad, uno de los problemas que<br />

más angustia o preocupa a los seres humanos<br />

es la gran cantidad de aguas residuales que se<br />

vierten en los cuerpos de agua las cuales no<br />

poseen ningún tipo de tratamiento. Para dicho<br />

tratamiento, se deben de seguir una serie de<br />

procesos para el acondicionamiento de aguas<br />

naturales, estos procesos son: la<br />

sedimentación, filtración, cribado, etc. El<br />

tratamiento a explicar a continuación será el de<br />

los lodos <strong>activados</strong>.<br />

Un proceso de lodos <strong>activados</strong>, no es más que<br />

un tratamiento biológico que se basa en la<br />

capacidad que tienen los microorganismos para<br />

metabolizar y convertir la materia orgánica en<br />

tejido celular nuevo y en diferentes gases. El<br />

proceso de lodos activos ha sido utilizado para<br />

el tratamiento de las aguas residuales tanto<br />

industriales como urbanas desde hace<br />

aproximadamente un siglo el cual ha resultado<br />

de manera satisfactoria a nivel ambiental.


» CONTENIDO «<br />

LODOS ACTIVADOS 4<br />

Su historia 4<br />

Principales procesos biológicos utilizados en el tratamiento de aguas residuales 5<br />

Origen de los lodos 6<br />

Tratamiento físico-químico 7<br />

Tratamiento biológico 9<br />

Características de los lodos 10<br />

Físicas 10<br />

Químicas 11<br />

Biológicas 11<br />

Etapas en el tratamiento de lodos 13<br />

Espesamiento 13<br />

Estabilización 15<br />

Acondicionamiento 17<br />

Deshidratación 18<br />

Disposición final 20<br />

Tratamiento de lodos 21<br />

Importancia del tratamiento de lodos 22<br />

Ejemplos de uso sustentable de los desechos biológicos de aguas residuales 23<br />

Referencias 24


۞<strong>Lodos</strong> <strong>activados</strong><br />

El tratamiento con lodos <strong>activados</strong> es un proceso biológico de tratamiento de<br />

aguas residuales ampliamente utilizado para el tratamiento secundario de aguas<br />

residuales domésticas e industriales, particularmente en corrientes de desechos<br />

con alto contenido de materia orgánica o biodegradable.<br />

Su historia…<br />

El proceso mediante lodos<br />

<strong>activados</strong> fue desarrollado en<br />

Gran Bretaña en el siglo XX. Es<br />

un proceso completamente<br />

documentado que utiliza<br />

microorganismos para tratar las<br />

aguas residuales. Lodo activado<br />

es un término usado para<br />

describir los depósitos ricos en<br />

microbios que se establecen en<br />

los tanques y en las cuencas y<br />

que gradualmente se agregan a<br />

las aguas residuales que ingresan<br />

a una planta de tratamiento de<br />

lodos <strong>activados</strong>.<br />

El lodo activado es un proceso de<br />

tratamiento por el cual el agua<br />

residual y el lodo biológico<br />

(microorganismos) son mezclados<br />

y aireados en un tanque<br />

denominado reactor. Los flóculos<br />

biológicos formados en este<br />

proceso se sedimentan en un<br />

tanque de sedimentación, lugar<br />

del cual son recirculados<br />

nuevamente al tanque aireador o<br />

reactor.<br />

En el proceso de lodos<br />

<strong>activados</strong><br />

los<br />

microorganismos son<br />

completamente<br />

mezclados con la<br />

materia orgánica en el<br />

agua residual de<br />

manera que ésta les<br />

sirve de sustrato<br />

alimenticio. Es<br />

importante indicar que<br />

la mezcla<br />

o agitación se efectúa por<br />

medios mecánicos<br />

superficiales o sopladores<br />

sumergidos, los cuales<br />

tiene doble función 1)<br />

producir mezcla completa y<br />

2) agregar oxígeno al<br />

medio para que el proceso<br />

se desarrolle.


» Principales procesos biológicos utilizados en el<br />

tratamiento de aguas residuales «<br />

Todos los procesos biológicos que se<br />

emplean en el tratamiento de agua<br />

residual tienen su origen en<br />

procesos y fenómenos que se<br />

producen en la naturaleza. El<br />

proceso de tratamiento biológico<br />

consiste en el control del medio<br />

ambiente de los microorganismos de<br />

modo que se consigan condiciones<br />

de crecimiento óptimas.<br />

Los tratamientos biológicos<br />

dependen de las bacterias,<br />

nematodos y otros pequeños<br />

organismos que descomponen los<br />

residuos orgánicos mediante<br />

procesos celulares normales. Las<br />

aguas residuales contienen<br />

generalmente una colección de<br />

materia orgánica, compuesta por<br />

residuos, desechos y alimentos<br />

parcialmente digeridos. También<br />

pueden contener organismos<br />

patógenos, metales pesados y<br />

toxinas.<br />

Los principales procesos biológicos<br />

aplicados al tratamiento de agua<br />

residual se dividen en cinco grandes<br />

grupos:<br />

• Procesos aerobios: procesos de<br />

fangos <strong>activados</strong>, lagunas aireadas,<br />

digestión aerobia, filtros<br />

percoladores, filtros de desbaste,<br />

sistemas biológicos rotativos de<br />

contacto o biodiscos (RBC), biofiltros<br />

<strong>activados</strong>.<br />

• Procesos anóxicos: Denitrificación<br />

con cultivo en suspensión, y la<br />

denitrificación de película fija.<br />

• Procesos anaerobios: Digestión<br />

anaerobia, proceso anaerobio de<br />

contacto (UASB), filtro anaerobio, y<br />

lecho expandido.<br />

• Procesos anaerobios, anóxicos o<br />

aerobios combinados: Proceso de<br />

una o varias etapas.<br />

• Procesos en estanques o<br />

lagunajes: Lagunas aerobias,<br />

lagunas facultativas, lagunas<br />

anaerobias y lagunas de maduración<br />

o terciarias. Estos procesos en<br />

estanques o lagunajes se pueden<br />

incluir también en los procesos<br />

anteriormente mencionados.


» Origen de los lodos «<br />

Tratamiento secundario de aguas<br />

residuales<br />

Con frecuencia, el tratamiento biológico<br />

de aguas residuales se usa como un<br />

proceso de tratamiento secundario lo<br />

que significa que se usa para eliminar el<br />

material que queda después<br />

del tratamiento primario (la etapa en<br />

la que se eliminan los sedimentos o<br />

sustancias de las aguas residuales).<br />

Para el tratamiento de aguas<br />

residuales pueden usarse diversos tipos<br />

de procesos biológicos, incluidos el<br />

proceso de lodo activado, humedales<br />

artificiales y varios tipos de filtración. En<br />

términos generales, estos métodos<br />

pueden dividirse en procesos óbicos y<br />

anaeróbicos.<br />

Los lodos producidos en el<br />

tratamiento de aguas residuales<br />

dependen del tipo de planta de<br />

tratamiento y de la operación de<br />

ésta. En una planta de aguas<br />

residuales domésticas, los lodos<br />

se generan principalmente en las<br />

etapas de tratamiento primario y<br />

tratamiento secundario.<br />

Los lodos primarios se producen<br />

en la sedimentación primaria, en<br />

la cual se remueven sólidos<br />

sedimentables. La cantidad<br />

depende de la carga superficial o<br />

tiempo hidráulico de retención. En<br />

la sedimentación primaria con<br />

químicos se produce más lodo,<br />

producto de una mayor remoción<br />

y de la precipitación química de la<br />

materia coloidal.<br />

Los lodos secundarios se<br />

producen en procesos de<br />

tratamiento biológicos que<br />

convierten residuos o substratos<br />

solubles en biomasa.<br />

El término “aeróbico” se refiere a un<br />

proceso en el que hay oxígeno presente,<br />

en tanto que “anaeróbico” describe un<br />

proceso biológico sin oxígeno.


También incluyen la materia<br />

particulada que permanece<br />

en el agua después de la<br />

sedimentación primaria y que<br />

se incorpora en la biomasa.<br />

La cantidad producida<br />

depende de varios factores:<br />

eficiencia del tratamiento<br />

primario, relación de SST a<br />

DBO, cantidad de sustrato<br />

soluble, remoción de<br />

nutrientes y criterios de<br />

diseño del tratamiento.<br />

Los lodos secundarios se<br />

producen en los reactores<br />

biológicos y se sedimentan o<br />

separan del agua en los<br />

sedimentadores secundarios.<br />

Estos sedimentadores tienen<br />

en su base una tolva para<br />

almacenar y concentrar los<br />

lodos sedimentados. La<br />

extracción del lodo<br />

sedimentado se efectúa por<br />

carga hidráulica y por el<br />

accionamiento mecánico de<br />

las rastras que “barren” el<br />

fondo del tanque, empujando<br />

los lodos sedimentados a la<br />

TRATAMIENTO FÍSICO-<br />

QUÍMICO:<br />

Los procesos físicos aplicados<br />

al tratamiento de los<br />

residuos, se utilizan<br />

fundamentalmente para<br />

llevar a cabo la separación<br />

del residuo en sus fases o en<br />

sus componentes y la<br />

concentración de las<br />

sustancias responsables de<br />

su peligrosidad. Las<br />

operaciones de separación,<br />

bien por procedimientos<br />

mecánicos forzados, como<br />

por ejemplo las filtraciones<br />

de todos los tipos o la<br />

centrifugación, bien por<br />

procedimientos hidráulicos<br />

como puede ser la<br />

decantación.<br />

Estos tratamientos no<br />

modifican la constitución de<br />

los componentes, sino la<br />

forma de presentación y<br />

pueden utilizarse como<br />

técnicas separadas o como<br />

complemento a os métodos<br />

químicos o biológicos.<br />

Algunos flujos de residuos,<br />

tales como lechadas, lodos o<br />

emulsiones, requieren a<br />

menudo un proceso de<br />

separación de fases bien<br />

antes de su detoxificación o<br />

bien previamente a la<br />

aplicación de operaciones de<br />

recuperación.<br />

Esta<br />

separación de fases de los<br />

residuos permite una<br />

reducción significativa de su<br />

volumen, sobre todo si el<br />

componente peligroso está<br />

presente de forma<br />

mayoritaria tan solo en una<br />

de las fases, y es aplicable a<br />

una amplia gama de<br />

residuos.<br />

Los procesos físicos de<br />

separación de componentes<br />

actúan segregando especies<br />

iónicas o moleculares,<br />

procedentes de flujos de<br />

residuos de composición<br />

múltiple, y no requieren<br />

reacciones químicas para ser<br />

efectivos. Se aplican<br />

frecuentemente en el<br />

tratamiento de aguas y lodos<br />

residuales industriales.


Los tratamientos químicos,<br />

comprenden distintas<br />

reacciones estequiométricas<br />

que entran en juego en cada<br />

una de las operaciones<br />

químicas. Las reacciones son<br />

particulares de cada<br />

operación, lo que caracteriza<br />

cada tipo de tratamiento<br />

químico. Existe una gran<br />

variedad de procesos químicos<br />

aplicables al tratamiento de<br />

los residuos pero, en líneas<br />

generales, los podemos<br />

clasificar en dos grandes<br />

categorías: los que destruyen<br />

los residuos y los que tan solo<br />

reducen la movilidad de los<br />

compoComo ejemplo de los<br />

primeros se puede citar la<br />

destrucción química de los<br />

cianuros, y entre los segundos<br />

la precipitación de metales<br />

pesados que los inmoviliza en<br />

forma de hidróxidos.<br />

En líneas generales, los<br />

tratamientos químicos producen<br />

una modificación de la<br />

estructura molecular de los<br />

componentes peligrosos de los<br />

residuos, transformando estos<br />

componentes en otros que<br />

tienen características distintas,<br />

en general menos<br />

contaminantes. En algunos<br />

casos esta transformación es<br />

irreversible pero en otros<br />

pueden reproducirse las<br />

características de peligrosidad<br />

si se alteran las condiciones<br />

externas.<br />

Generalmente, para el<br />

tratamiento de residuos no se<br />

utilizan aisladamente las<br />

tecnologías de tratamiento<br />

químico, sino en combinación<br />

con las físicas y biológicas.<br />

Por lo general, los residuos se<br />

someten en primer lugar a un<br />

tratamiento físico-químico y,<br />

por último, a un tratamiento de<br />

tipo biológico.


TRATAMIENTO BIOLÓGICO:<br />

La depuración biológica por<br />

fangos<br />

activos, lodos<br />

<strong>activados</strong> o barros <strong>activados</strong> es un<br />

proceso biológico empleado en<br />

el tratamiento de aguas<br />

residuales convencional, que<br />

consiste en el desarrollo de un<br />

cultivo bacteriano disperso en<br />

forma de flóculo en un depósito<br />

agitado, aireado y alimentado con<br />

el agua residual, que es capaz<br />

demetabolizar como nutrientes los<br />

contaminantes biológicos<br />

presentes en esa agua.<br />

La agitación evita sedimentos y<br />

homogeneiza la mezcla de los<br />

flóculos bacterianos con el agua<br />

residual. La aireación requerida<br />

tiene por objeto suministrar<br />

el oxígeno necesario tanto para<br />

las bacterias como para el resto<br />

de los microorganismos aerobios.<br />

El oxígeno puede provenir del<br />

aire, de un gas enriquecido en<br />

oxígeno o de oxígeno puro.<br />

Este proceso puede ser<br />

considerado como de un proceso<br />

de autodepuración acelerada,<br />

reforzada y controlada<br />

artificialmente. Los fenómenos<br />

que se presentan son<br />

exactamente los mismos que en<br />

los ríos o lagos naturales,<br />

pero en las balsas de aireación los<br />

organismos se agrupan<br />

apretadamente en un espacio<br />

reducido y en gran número.<br />

El proceso de depuración se lleva<br />

a cabo por los microorganismos,<br />

que se desarrollan sobre la<br />

materia orgánica, y con la<br />

presencia requerida de nutrientes<br />

(nitrógeno y fósforo, así como<br />

otros oligoelementos). Este<br />

proceso biológico requiere de una<br />

cantidad determinada de materia<br />

orgánica, ya que cantidades<br />

excesivas de estos compuestos<br />

orgánicos, metales pesados y/o<br />

sales pueden inhibirlo o destruirlo;<br />

y cantidades reducidas de<br />

nutrientes pueden no ser<br />

suficientes para mantener el<br />

proceso.


Un proceso biológico de fangos<br />

activos se desarrolla<br />

habitualmente en dos cámaras<br />

separadas:<br />

Un reactor biológico, tanque<br />

agitado, aireado y alimentado con<br />

el agua residual, en el que se<br />

produce la parte biológica del<br />

proceso; y un decantador<br />

secundario, tanque en el que<br />

sedimenta el fango producido,<br />

que es recirculado a la cabecera<br />

del tratamiento, y purgada para<br />

su eliminación la cantidad<br />

producida en exceso.<br />

Estos procesos pueden<br />

desarrollarse en un único<br />

depósito,<br />

actuando<br />

alternativamente como reactor y<br />

como decantador.<br />

Los sistemas<br />

de<br />

lodo mecánicamente eliminar los<br />

sólidos y sedimentos destructiva<br />

de su barro, lo que resulta en la<br />

retención de líquidos, reducir el<br />

desgaste en el equipo, la<br />

agitación de barro más eficiente,<br />

el mantenimiento de limpieza<br />

eficiente, y un ambiente de<br />

trabajo más seguro.<br />

Físicas<br />

» Características de<br />

los lodos «<br />

Las características físicas<br />

de los lodos residuales<br />

están afectadas por la<br />

calidad de las aguas de<br />

desecho, el tipo y lo<br />

extenso del tratamiento<br />

de las aguas residuales, y<br />

el método de<br />

estabilización de los<br />

lodos. La más importante<br />

característica física de las<br />

aguas de desecho es el<br />

contenido total de sólidos,<br />

los cuales incluyen sólidos<br />

flotantes, suspendidos y<br />

disueltos. Sin embargo,<br />

los sólidos flotantes,<br />

suspendidos y disueltos.<br />

Sin embargo, los sólidos<br />

flotantes y los lodos<br />

en suspensión son<br />

reducidos efectivamente<br />

durante el tratamiento<br />

primario y secundario.<br />

El olor es otra propiedad<br />

física que puede ser un<br />

grave problema cuando el<br />

oxígeno es anulado o está<br />

carente en las aguas de<br />

desecho. El adecuado<br />

tratamiento secundario<br />

los minimiza pero no<br />

elimina la posibilidad de<br />

olor. El color y la<br />

temperatura de los<br />

efluentes cloacales son de<br />

poca importancia a menos<br />

que el afluente e acerque<br />

a una parte amplia de la<br />

corriente de flujo. Bajo<br />

estas características<br />

físicas de agua pueden<br />

ser<br />

cambiadas<br />

significativamente.


Químicas<br />

Las características químicas de un<br />

lodo definen las necesidades de<br />

tratamiento, las condiciones para<br />

su disposición y posible utilización.<br />

En general, la naturaleza química<br />

de los lodos no ha sido<br />

caracterizada, esto es debido a su<br />

diversidad y a que la mayoría de<br />

las publicaciones se refieren a la<br />

fracción solida únicamente. Entre<br />

las principales propiedades<br />

químicas se encuentran:<br />

●Olor: Determina su aceptabilidad.<br />

Para medirlo se emplea un<br />

olfatometro dinámico que permite<br />

efectuar mediciones en el campo.<br />

El olor, en los lodos generalmente<br />

se debe a que en la mayoría de los<br />

casos hay presencia de ácido<br />

sulfhídrico.<br />

●Composición química: Los<br />

elementos químicos contaminantes<br />

de influentes pasan a formar parte<br />

de los lodos ya sea por<br />

precipitación en forma de sulfuros,<br />

óxidos, bicarbonatos; por<br />

absorción, por quelacion con<br />

compuestos orgánicos o por<br />

partición entre la fase sólida y la<br />

liquida durante el proceso de<br />

separación de los sólidos.<br />

Biológicas<br />

Los desechos orgánicos de<br />

humanos y animales contienen<br />

patógenos. Se asume que hay una<br />

correlación más o menos directa<br />

entre el número de patógenos.<br />

Esto es probablemente cierto para<br />

aguas, pero realmente no se<br />

conoce que esta relación exista en<br />

lodos. Los coliformes fecales son<br />

tan numerosos en estos desechos<br />

que estimaciones básicas de la<br />

supervivencia de patógenos sobre<br />

la supervivencia de coliformes<br />

pueden ser completamente<br />

erróneas.<br />

Lo virus entéricos incluyen agentes<br />

causales de polio y hepatitis viral.<br />

El virus de polio es fácilmente<br />

detectado en desechos fecales y<br />

ha sido demostrado que está<br />

presente en lodos digeridos en<br />

efluentes clorinados de agua.<br />

Los patógenos pueden ser<br />

reciclados al huésped en el<br />

proceso de reciclamiento de<br />

desechos a la tierra por<br />

contaminación directa de los<br />

cultivos alimenticios.


CARACTERÍSTICAS<br />

FÍSICAS<br />

Conductividad<br />

Eléctrica.<br />

Turbiedad.<br />

pH.<br />

CARACTERÍSTICAS<br />

QUÍMICAS<br />

Acidez. Alcalinidad. DBO.<br />

CARACTERÍSTICAS<br />

BIOLÓGICAS<br />

Bacterias. Hongos. Algas.


» Etapas en el<br />

tratamiento de lodos «<br />

Tratamientos de fangos<br />

Los lodos contienen todas las sustancias<br />

que han sido separadas en las diferentes<br />

etapas de la depuración de aguas.<br />

Los fangos han de sufrir una serie de<br />

procesos para facilitar la gestión de los<br />

mismos y minimizar el riesgo<br />

medioambiental y salud pública. Con estos<br />

procesos se intentará conseguir<br />

principalmente:<br />

1. Concentrar los lodos para reducir<br />

su volumen<br />

2. Estabilizarlos para evitar su<br />

putrescibilidad y por tanto evitar los<br />

malos olores<br />

3. Deshidratarlos para conseguir una<br />

textura que los haga más<br />

fácilmente manejables y<br />

transportables.<br />

Los sistemas de tratamiento de fangos se<br />

pueden resumir en los siguientes<br />

procesos:<br />

para los siguientes procesos que tienen<br />

que sufrir los fangos ya que permitirá<br />

aumentar la capacidad de los tanques y<br />

equipos necesarios, disminuirá la<br />

cantidad de productos químicos, y el<br />

calor necesario para los digestores.<br />

Existen diferentes sistemas para<br />

conseguir esta disminución de volumen:<br />

1. Espesadores por gravedad<br />

Con este tipo de separadores<br />

conseguimos separar la fase sólida de la<br />

líquida. El funcionamiento es similar al<br />

de los decantadores.<br />

Este tipo de espesadores suelen constar<br />

de una cubeta, por lo general cilíndrica<br />

fondo cónico. Aparece también un<br />

puente móvil donde se sitúan dos<br />

brazos con sendas rasquetas, movidos<br />

por un motor que acciona el eje central.<br />

La función de estas rasquetas es la de<br />

concentrar los sólidos y conducirlos a la<br />

parte central del fondo cónico, y<br />

prodecer a su evacuación.<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Espesado<br />

Estabilización<br />

Acondicionamiento<br />

Deshidratación<br />

Disposición final<br />

DISMINUCIÓN DEL VOLUMEN DE<br />

LOS FANGOS: ESPESAMIENTO<br />

La disminución del volumen que ocupan<br />

los fangos de una E.D.A.R. es beneficiosa


2. Espesadores por flotación<br />

En este espesador también se separa la<br />

fase sólida de la líquida, pero a diferencia<br />

del método anterior, en los espesadores<br />

por flotación los sólidos se concentran en<br />

la parte superior. Los fangos en este caso<br />

ascienden a una velocidad superior a la de<br />

sedimentación. Esto se consigue mediante<br />

la introducción de aire. Estas pequeñas<br />

burbujas de aire arrastran a las partículas<br />

sólidas hacia arriba. Los sólidos<br />

acumulados en la superficie del espesador<br />

son retirados mediante procesos<br />

mecánicos.<br />

Los criterios y recomendaciones en España<br />

para el diseño de estos espesadores se<br />

indican en la siguiente tabla:<br />

Este tipo de tratamiento se suele aplicar<br />

para los lodos biológicos, mientras que<br />

para los lodos primarios no se suele usar.<br />

3. Espesamiento por centrifugación<br />

La centrifugación se usa principalmente<br />

par a la deshidratación de los lodos,<br />

aunque también se utilizan para<br />

concentrar los fangos. El principio en le<br />

que se fundamenta es en la<br />

sedimentación de las partículas sólidas<br />

del fango gracias a la fuerza centrífuga<br />

que se aplica.<br />

El fango se introduce en de forma<br />

continua, concentrándose los sólidos en<br />

la zona periférica. El lodo es empujado<br />

por un tornillo helicoidal hasta el extremo<br />

de la centrífuga.


Los factores que afectan a este<br />

proceso son:<br />

ESTABILIZACIÓN<br />

La estabilización tiene como<br />

objetivos, el reducir los<br />

microorganismos patógenos<br />

presentes en los fangos de<br />

E.D.A.R., eliminar los olores<br />

desagradables y eliminar la<br />

capacidad de putrefacción.<br />

DIGESTIÓN AEROBIA<br />

Consiste en la degradación<br />

biológica de la materia orgánica<br />

presente en el agua residual<br />

gracias a la actividad<br />

microbiológica en condiciones<br />

aerobias.<br />

Los fangos en el reactor deben<br />

mantenerse en concentraciones<br />

cercanas a 25 g/l y la reducción<br />

de la materia volátil debe ser<br />

como mínimo del 40%.<br />

Este método permite una<br />

importante reducción de sólidos<br />

volátiles (aunque la digestión<br />

anaerobia consigue una<br />

reducción mayor), se consiguen<br />

reducidas concentraciones de<br />

DBO del sobrenadante obtenido,<br />

se minimizan los problemas de<br />

olores en el producto digerido y<br />

se obtiene un producto de gran<br />

calidad y valor desde el punto<br />

de vista agrícola. El<br />

inconveniente que presenta es<br />

que es un método muy<br />

costoso.<br />

Tiempo de<br />

retención: cuanto mayor<br />

sea el tiempo el retención<br />

mayor será la reducción<br />

de los sólidos volátiles.<br />

Temperatura: El<br />

rendimiento en la<br />

reducción de los sólidos<br />

volátiles disminuye con<br />

las bajas temperaturas.<br />

Para minimizar estos<br />

efectos se puede<br />

aumentar la cantidad de<br />

sólidos, aumentando así<br />

también el tiempo de<br />

retención y mejorando el<br />

rendimiento del sistema.<br />

Esto hay que tenerlo en<br />

cuenta a a hora de<br />

diseñar la cuba para las<br />

peores condiciones de<br />

temperatura para un<br />

rendimiento de volátiles<br />

fijo.<br />

Necesidades de<br />

oxígeno y de<br />

mezcla: La cantidad de<br />

oxigeno que tenemos que<br />

suministrar se determina<br />

en función de los sólidos<br />

volátiles destruidos. Se<br />

estima que la<br />

transformación de la<br />

materia carbonada a agua<br />

y amoniaco requiere 1,42<br />

kg de oxígeno y la<br />

nitrificación necesitado un<br />

aporte adicional de 0,56<br />

kg de oxígeno, resultando<br />

un total de 2 kg de<br />

oxígeno por kg de materia<br />

volátil destruida.


DIGESTIÓN ANAEROBIA<br />

La digestión anaerobia es la<br />

degradación de la materia<br />

orgánica de los fangos en<br />

condiciones de anoxia. Las<br />

reacciones que se producen en<br />

esta degradación liberan energía<br />

además de liberar al medio<br />

metano (CH 4 ), dióxido de carbono<br />

(CO 2 ) y agua (H 2 O).<br />

Este tipo de digestión trascurre en<br />

diferentes fases que se describen<br />

a continuación:<br />

4. Fase Metanogénica:<br />

Etapa realizada gracias a las bacterias<br />

metanogénicas, las cuales forman metano (CH 4 ) y<br />

dióxido de carbono (CO 2 ). Estas bacterias tienen un<br />

crecimiento lento provocando que su metabolismo<br />

sea limitante en el proceso del tratamiento de los<br />

fangos mediante digestión anaerobia.<br />

Los sistemas de digestión anaerobia se clasifican en:<br />

baja carga, alta carga, contacto anaeróbico y por<br />

separación de gases.<br />

1. Fase de hidrolí<br />

En esta etapa se rompen los<br />

enlaces de las grandes moléculas<br />

gracias a las enzimas que<br />

excretan las bacterias hidrolíticas<br />

2. Fase Ácida:<br />

En esta fase actúan bacterias<br />

facultativas que transforman los<br />

compuestos orgánicos presentes<br />

en el fango en ácidos orgánicos<br />

de bajo peso molecular, esto<br />

produce al finalizar esta etapa el<br />

pH descienda.<br />

3. Fase Acetogénica:<br />

Esta fase la realizan las bacterias<br />

acetogénicas, las cuales sueltan<br />

los medios acetatos y CO 2.


ESTABILIZACIÓN QUÍMICA<br />

Oxidación con cloro<br />

Es la oxidación química del fango<br />

mediante la aplicación de una<br />

dosis elevada de cloro. Se realizan<br />

en reactores cerrados y necesita<br />

un periodo de retención baste<br />

corto.<br />

Estabilización con cal<br />

Se añade cal al fango en dosis<br />

tales para mantener el pH 12<br />

durante el tiempo suficiente como<br />

para asegurar la eliminación o<br />

reducción de organismos<br />

patógenos presentes en los<br />

fangos.<br />

ACONDICIONAMIENTO<br />

ACONDICIONAMIENTO QUÍMICO<br />

Se utiliza para la coagulación de la materia sólida a la<br />

vez que se libera mucha agua de los fangos.<br />

Los productos más utilizados en el acondicionamiento<br />

químico son los polielectrolitos, aunque también se usa<br />

cloruro férrico, cal, sulfato de alúmina, entre otros.<br />

ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO<br />

Se trata de un calentamiento de los fangos a una<br />

temperatura de 160-210 ºC, produciéndose el cambio<br />

de estructura de los fangos con una gran cantidad de<br />

materia orgánica.<br />

Este tipo de estabilización se suele<br />

usar:<br />

- Como sistema complementario<br />

de estabilización durante los<br />

periodos en que las instalaciones<br />

de otros sistemas (como la<br />

digestión o la incineración) están<br />

fuera de servicio.<br />

- Como sistema complementario a<br />

los procesos de digestión cuando<br />

hay una cantidad de fangos<br />

mayor a la cantidad prevista en el<br />

diseño de las instalaciones.<br />

- En plantas de pequeño tamaño<br />

donde una inversión y la<br />

consiguiente explotación de las<br />

instalaciones de otro sistema de<br />

estabilización no resulten<br />

rentables.


DESHIDRATACIÓN<br />

La deshidratación disminuye el<br />

contenido de agua de los fangos<br />

disminuyendo así el volumen de<br />

los lodos para el transporte y la<br />

manejabilidad de los mismos. El<br />

destino de los fangos determinará<br />

el grado de deshidratación y el<br />

método utilizado para este fin.<br />

Con la deshidratación se<br />

consigue:<br />

•Disminuir los costes de<br />

transporte de lo los lodos al<br />

disminuir el volumen del fango.<br />

•Mejora la manejabilidad de los<br />

lodos.<br />

•La deshidratación suele ser<br />

necesaria antes de la incineración<br />

ya que se consigue aumentar el<br />

poder calorífico al disminuir la<br />

humedad<br />

ERAS DE SECADO<br />

Las eras de secado son capas de materiales drenantes<br />

dispuestas de forma vertical en un receptáculo. El fango<br />

se hace pasar sobre estas capas de grava o arena<br />

produciéndose el filtrado y la deshidratación de los lodos<br />

por evaporación. Esta evaporación dependerá de las<br />

condiciones climáticas de la zona, los días de exposición<br />

de los lodos y las características del lodo.<br />

FILTRO BANDA<br />

Es un sistema de alimentación continua de fango, donde<br />

se realiza también un acondicionamiento químico,<br />

generalmente con polielectrolitos.<br />

En los filtro banda primero se produce un drenaje por<br />

gravedad y después se hace pasar al fango por una<br />

aplicación mecánica de presión para que se produzca la<br />

deshidratación, gracias a la acción de una telas porosas.<br />

Es un método barato, ya que no necesita una gran<br />

inversión inicial, los costes de mantenimiento y<br />

explotación son bajos y la instalación representa un bajo<br />

consumo energético.<br />

•La deshidratación es necesaria si<br />

el fango se destina a compostaje.<br />

•Para evitar los olores que puedan<br />

derivarse de los lodos se realiza la<br />

deshidratación.<br />

•La deshidratación es necesaria si<br />

el lodo va a ser evacuado a<br />

vertedero ya que evitamos la<br />

formación de lixiviados.


FILTRO PRENSA<br />

Los filtros prensa constan de una<br />

serie de placas rectangulares<br />

verticales dispuestas una detrás<br />

de otra sobre un bastidor. Sobre<br />

las caras de estas placas se<br />

colocan telas filtrantes,<br />

generalmente de tejidos<br />

sintéticos. El espacio que queda<br />

entre dos placas, en su parte<br />

central hueca, es el espesor que<br />

adquirirá la torta resultante. Este<br />

espesor puede oscilar entre 15-30<br />

mm.<br />

La superficie de los filtros prensa<br />

puede ser de hasta 400 m 2 , y la<br />

superficie de las placas de 2 m 2 . Y<br />

suelen estar formados por más de<br />

100 placas.<br />

El proceso de filtrado varía entre<br />

25 horas, dependiendo de la<br />

duración de las diferentes etapas<br />

que pasamos a enumerar a<br />

continuación:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Llenado<br />

Filtrado<br />

Descarga<br />

Limpieza<br />

Con este proceso se consigue una<br />

estanqueidad del 35-45%, según<br />

las características del lodo a<br />

tratar.<br />

CENTRIFUGADORA<br />

La centrifugadora es un tambor<br />

cilindro-cónico de eje horizontal<br />

que se fundamenta en la fuerza<br />

de centrifugación para la<br />

separación de la fase sólida del<br />

agua.<br />

Hay dos tipos de centrifugación<br />

en la deshidratación de los lodos.<br />

Una de ellas es la centrifugación<br />

contra corriente, donde los sólidos<br />

y el líquido circulan en sentido<br />

contrario dentro del cilindro. El<br />

otro tipo de centrifugación es la<br />

equicorriente donde la fracción<br />

sólida y la líquida discurren en el<br />

mismo sentido.<br />

SECADO TÉRMICO<br />

Con este sistema se consigue<br />

extraer el agua embebida de los<br />

fangos gracias a la evaporación<br />

de la misma. El secado térmico<br />

puede ser por secado directo o<br />

indirecto.<br />

En el primer caso se utilizan gases<br />

calientes que se ponen en<br />

contacto con el fango a<br />

deshidratar, obteniéndose una<br />

sequedad de hasta un 90%.<br />

En el secado térmico indirecto el<br />

medio calefactor es una pared<br />

secadora, similar a un<br />

intercambiador de calor,<br />

obteniéndose sequedades<br />

menores que por el método<br />

anterior, de un 60-70%.


DISPOSICIÓN FINAL<br />

VERTEDEROS<br />

Zonas específicas que<br />

cumplen con las<br />

normas.<br />

APLICACIÓN AL<br />

SUELO<br />

Uso agrícola, forestal,<br />

terrenos marginales,<br />

relleno para viviendas,<br />

acondicionamiento de<br />

suelos, etc.<br />

INCINERACIÓN Precisa de<br />

deshidratación previa.<br />

LAGUNAJE<br />

Aplicable cuando se<br />

encuentra en zonas<br />

remotas.


» Tratamiento de lodos «<br />

El tratamiento de los lodos producido en las<br />

plantas de tratamiento de aguas residuales,<br />

durante su proceso, en las fases primaria,<br />

secundaria y terciaria, involucra una<br />

combinación de procesos físico, químico y<br />

biológico. En la fase primaria, se pueden<br />

separar del agua servida componentes<br />

fluctuantes, basura arrastrada por el flujo del<br />

agua servida y arena. Los lodos están<br />

formados por sustancias contaminantes y<br />

peligrosas para la salud, por ese motivo los<br />

lodos deben ser tratados. Los lodos extraídos<br />

de los procesos de tratamiento de las aguas<br />

residuales domésticas e industriales tienen un<br />

contenido en sólido que varía entre el 0.25 y<br />

el 12% de su peso.<br />

Los lodos separados de las aguas residuales<br />

deben ser estabilizados, espesados y<br />

desinfectados, antes de llevarlos a su<br />

disposición final.<br />

●Lodo Crudo<br />

Lodo crudo, es aquel que no ha sido tratado<br />

ni estabilizado, que puede extraerse de<br />

plantas de tratamiento de aguas residuales.<br />

Tiene a producir la acidificación de la<br />

digestión y produce olor.<br />

●Lodo primario<br />

El lodo primario es producido durante los<br />

procesos de tratamiento primario de las<br />

aguas residuales. Esto ocurre después de<br />

las pantallas y desarenado y cosiste en<br />

productos no disueltos de las aguas<br />

residuales. El lodo en el fondo de tanque<br />

primario de sedimentación se llama también<br />

lodo primario. La composición del lodo<br />

depende de las características del área de<br />

recogida de las aguas. El lodo primario<br />

contiene generalmente una gran cantidad<br />

de material orgánica, vegetales, frutas,<br />

papel, etc.<br />

●Lodo activo<br />

La eliminación de materia orgánica disuelta y los nutrientes de las aguas residuales tiene<br />

lugar durante el tratamiento biológico del agua. Normalmente se caracteriza por la<br />

interacción de distintos tipos de bacterias y microorganismos, que requieren oxígeno para<br />

vivir, crecer y multiplicarse y consumen materia orgánica. El lodo resultante llama lodo activo.<br />

Normalmente este lodo está en forma de floculos que contienen biomasa viva y muerta<br />

además de partes minerales y orgánicas adsorbida y almacenada.<br />

El comportamiento de sedimentación de los floculos de los lodos activos es de gran<br />

importancia para el funcionamiento de la planta de tratamiento biológico. Los floculos deben<br />

ser removidos, para separar la biomasa del agua limpia, y el volumen requerido de lodo<br />

activo puede ser bombeado de nuevo en el tanque de aireación.


●Lodo activo de retorno<br />

El lodo activo de retorno que<br />

proviene del tanque de aireación<br />

biológica al clarificador final. Los<br />

floculos de lodo activo sedimentan<br />

al fondo y pueden separarse del<br />

agua limpia residual. La mayoría del<br />

lodo que se lleva de nuevo a tanque<br />

de aireación e llama lodo activo de<br />

retorno.<br />

●Exceso de lodo, lodo<br />

secundario<br />

Para alcanzar una vida del lodo<br />

constante, la biomasa en exceso<br />

debe de eliminarse de la planta<br />

biológica de tratamiento. El lodo en<br />

exceso contiene partículas no<br />

hidrolizables y biomasa resultado<br />

del metabolismo celular.<br />

●Lodo terciario<br />

Lodo terciario se produce a través<br />

de procesos de tratamiento<br />

posterior, ex. Adición de agentes<br />

floculantes.<br />

●Fango/lodo digerido<br />

» Su importancia…«<br />

El tratamiento de aguas residuales, tanto<br />

municipales como industriales, es de grata<br />

importancia, ya que remueve los contaminantes<br />

presentes, con el fin de hacerlas aptas para otros<br />

usos o bien para evitar daños al ambiente.<br />

El tratamiento del agua trae como consecuencia,<br />

la formación de lodos residuales, subproductos<br />

indeseables difíciles de tratar y que implican un<br />

costo extra en su manejo y disposición.<br />

Los lodos primarios son aquellos que se extraen<br />

de los clarificadores primarios.<br />

Consisten principalmente en:<br />

- Arena fina<br />

- Solidos inorgánicos<br />

- Solidos orgánicos<br />

Los lodos secundarios son los lodos en exceso<br />

generados en el tratamiento biológico.<br />

Consisten en lodos biológicos, resultado de la<br />

conversión de productos de desechos solubles de<br />

efluentes primarios y partículas que escapan del<br />

tratamiento primario.<br />

Fango digerido tienen lugar en los<br />

procesos de digestión aeróbica.<br />

Tiene color negro y olor a tierra.<br />

Tiene una proporción de materia<br />

orgánica del orden de 45 to 60 %.


» Ejemplos de uso sustentable de los<br />

desechos biológicos de aguas residuales «<br />

Algunos países regulan las<br />

condiciones bajo las cuales<br />

puede darse la reutilización<br />

de lodos derivados del<br />

tratamiento de las aguas<br />

servidas de origen domiciliar.<br />

En Argentina, por ejemplo,<br />

se han instrumentado<br />

plantas de compostaje de<br />

lodos residuales, para usarlos<br />

como biosólidos en la<br />

agricultura.<br />

En Dinamarca, la gran parte<br />

de lodos estabilizados se<br />

usan como fertilizante en<br />

tierras laborales. El<br />

porcentaje de reutilización de<br />

los lodos de aguas residuales<br />

es de 72%, el 20% se<br />

destina a la incineración y,<br />

8% se dispone.<br />

En España, los residuos de<br />

materias<br />

orgánicas<br />

procedentes de residuos<br />

separados de origen urbano,<br />

así como de la industria,<br />

aguas residuales y lodos de<br />

plantas de tratamiento,<br />

pretenden ser utilizados en<br />

la agricultura ya que se<br />

considera lo más adecuado<br />

para este tipo de materias<br />

desde el punto de vista<br />

ambiental y económico.<br />

Otro ejemplo, es el Plan de<br />

Residuos de Holanda, el cual<br />

fija objetivos del 30% de<br />

reciclaje, 30% de<br />

compostaje, 30% de<br />

recuperación de energía y el<br />

10% de vertido como<br />

residuos no aprovechables.<br />

En Viena, el esquema es de<br />

50% de valorización<br />

energética, 29% de reciclaje,<br />

12% de compostaje y 9% a<br />

vertedero.<br />

Recientemente se han<br />

realizado estudios que<br />

reportan que los lodos<br />

residuales que en México<br />

han significado un grave<br />

problema pueden ser<br />

reutilizados sin riesgos a la<br />

salud y al ambiente,<br />

demostrado que incrementan<br />

del 10 al 85% el rendimiento<br />

de los cultivos en relación<br />

con fertilizantes comunes,<br />

así, estos desechos podrían<br />

ser aprovechados después<br />

de ser sometidos a diversos<br />

procesos de estabilización,<br />

generando biosolidos que<br />

podrían aplicarse como<br />

fertilizante dependiendo de<br />

las características del suelo,<br />

el problema es la alta<br />

concentración bacteriana que<br />

presentan ya que esto los<br />

vuelve residuos peligrosos<br />

creando la necesidad de<br />

mandarlos a confinamientos<br />

o incinerarlos, en vez de<br />

aprovecharse para mejorar el<br />

suelo de dos terceras partes<br />

del territorio nacional que<br />

presentan problemas de<br />

salinidad y alcalinidad, es<br />

decir, altos contenidos de<br />

sales y sodio.


» REFRENCIAS «<br />

https://aguasresiduales.wordpress.com/tag/lodos-<strong>activados</strong>/<br />

http://www.lenntech.es/tipo-de-lodos.htm<br />

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/hammeken_a_am/ca<br />

pitulo8.pdf<br />

http://seia.guanajuato.gob.mx/document/AquaForum/AF52/AF5204_Param<br />

etrosOperacion.pdf<br />

http://anfacal.org/media/Biblioteca_Digital/Usos_Ecologicos/Tratamiento_d<br />

e_<strong>Lodos</strong>/ESTABILIZACION_CON_CAL_DE_LODOS_PROVENIENTES_DE_PLA<br />

NTAS_DE_TRATAMIENTO_DE_AGUAS_RESIDUALES_MUNICIPALES.pdf<br />

» INTEGRANTES «<br />

El Jurdi, Malak. C.I.: 26.958.812.<br />

Sánchez, Nanklys. C.I.: 26.070.504.<br />

Silva, Claribel. C.I.: 24.493.835.<br />

Ugas, María L. C.I.: 25.996.502.<br />

Vera, Alba. C.I.: 26.346.182.

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