martes, 14 de abril de 2015

Porqué es importante hacer un buen cálculo inicial de una planta de tratamiento de efluentes

Cuando se diseña una planta de tratamiento de efluentes líquidos nos hacemos las siguientes preguntas: 
- cual es el caudal a tratar?
- hay picos de caudal?
- cual es la carga orgánica?
- es fácilmente biodegradable?
- Que parámetros debemos tener en cuenta?
- cuales son los más importantes? 

Las industrias generan corrientes líquidas que pueden tener una gran cantidad de parámetros a evaluar, pero en esta oportunidad vamos a arrancar por una sencilla, el tratamiento de líquidos cloacales, donde las dos principales variables son el caudal y la carga orgánica.
Estas dos variables son las más importantes a la hora de hacer el diseño de la planta ya que un error en una de ellas puede traer aparejado muchos inconvenientes. Recordemos que una planta de tratamiento bien diseñada y bien operada puede soportar un caudal hasta un 20% superior o  inferior.
Si bien hoy en día la cuestión económica es la que más pesa, debemos prestar mucha atención a los parámetros con los que se diseñan los equipos para evitar, que una vez puesta en marcha, se deba reacondicionar la planta debido a que quedaron chicas (ó grandes), una ó más etapas del tratamiento.

Que sucede cuando se diseña una planta y queda chica?
Que la planta quede chica puede deberse a dos situaciones:
-Caudal mayor al de diseño, pero se mantiene la carga total diaria:
El caudal excesivo genera un arrastre del lodo biológico separado en el sedimentador. Los lodos biológicos se escapan por el vertedero de salida del sedimentador secundario. Esto puede generar que el DBO y DQO exceda los límites reglamentarios. Otros parámetros que pueden excederse son: sólidos sedimentables 10 ó 120 minutos, nitrógeno, fósforo, etc.

- Carga orgánica excesiva: 
Al haber un exceso de carga orgánica a tratar, el volumen de aire suministrado por  el ó los aireadores no es el suficiente, provocando deficiencias de oxígeno. Ademas el tiempo de residencia en el reactor no será el suficiente para lograr la degradación deseada. No olvidemos que el oxígeno disuelto en un tratamiento de lodos activados debe estar comprendido entre  2 mg/l y 4 mg/l aproximadamente.
La deficiencia de oxígeno puede generar malos olores y facilitar la  flotación de lodo biológico en el sedimentador secundario. Estos, al ascender, se escapan por el vertedero de salida y se  exceden los límites reglamentarios.

El lodo biológico flota debido a la deficiencia de oxígeno

Que sucede cuando la planta queda grande?
En el caso del sobredimensionamiento puede haber dos casos, que se explican simultáneamente: el sobredimensionamiento implica un alto tiempo de retención, se genera una sobreoxidación del lodo biológico. Esta sobre oxidación genera un descenso de pH (debido a la oxidación del nitrógeno) y posterior denitrificación en el sedimentador secundario, provocando que el lodo biológico flote en el mismo.
Debido al alto tiempo de residencia y a la sobre oxidación se genera un lodo biológico que sedimenta rápidamente y no se logra disminuir la turbidez del líquido tratado y por consiguiente los parámetros de vuelco. Con edades del lodo biológico adecuadas y velocidades de sedimentación correctas, la sedimentación ayuda a la clarificación del efluente con el arrastre de partículas en suspensión.

Por estos motivos es muy importante el diseño inicial de una planta de tratamiento, ya que el correcto funcionamiento depende del mismo. Los datos iniciales, sumado a los métodos de cálculo son la base de partida para un correcto funcionamiento de una planta de tratamiento