Cribado
El cribado es un método que elimina los contaminantes más voluminosos, ya sean flotantes o suspendidos, del agua residual. Las cribas se clasifican en función del tamaño de la partícula removida, como finas o gruesas. El tamaño de la abertura del tamiz se determina generalmente por el flujo y el mínimo tamaño de la partícula, de manera que el cribador opere de forma eficiente y económica.
Tamaño de la abertura de los cribadores
- Rejilla de las bombas de agua residual y del desarenador: 15 a 153 mm
- Rejillas antes de otras bombas o procesos: 19 a 51 mm
- Desmenuzadores: 6 a 19 mm
- Tamiz fijo: 2.6 a 5.4 mm
- Tamiz ajustable: 0.02 a 0.03 mm
Cribado de gruesos
El tamizado de sólidos de gran tamaño se emplea normalmente como una unidad de tratamiento primario con el propósito de proteger el equipo de la planta de tratamiento, así como reducir alteraciones en la eficiencia de la operación.
Rejillas
Su principal función, junto con un sistema de colección, es prevenir que troncos, madera, tocones, botellas de plástico y otros objetos voluminosos entren a la planta de tratamiento. Las rejillas se usan antes de las bombas para el manejo de aguas residuales, medidores, desarenadores y sedimentadores primarios, y en obras de desvío.
Para las rejillas gruesas se consideran aberturas entre 75 y 150 mm, mientras que en las rejillas finas los claros son entre 15 y 75 mm. Las rejillas de limpieza mecánica tienen inclinaciones de 60 a 90 grados con respecto a la horizontal, mientras que las de limpieza manual varían de 45 a 60 grados.
El espacio entre las rejillas manuales es de 25 a 50 mm, mientras que en las rejillas de limpieza mecánica los claros van de 15 a 75 mm.
Los requerimientos para un tratamiento correcto del lugar con base en desmenuzadores dependen del tipo de tamiz, punto de la descarga y tipo del desmenuzador.
Desmenuzadores
El uso de estos aparatos acondiciona la materia orgánica biodegradable para su posterior tratamiento. El empleo de estos equipos evita el contacto del operador con la basura, pero aumenta la carga de sólidos para las unidades posteriores. Se instalan en la corriente del agua residual y cortan el material de 6 a 19 mm.
Mallas metálicas
Los cribadores de malla metálica se usan después de que se tritura la basura. Su principal aplicación es la remoción de sólidos que puedan obstruir los orificios de los filtros.
Cribadores fijos
La aplicación de los tamices estáticos en el tratamiento del agua residual municipal reduce la DBO y SS de 20 a 35%. De esta forma, el uso de estos cribadores es común para el pretratamiento, considerándose en algunos casos como un tratamiento primario.
Cribadores móviles
Se usan para pulir los efluentes provenientes del tratamiento secundario y lagunas aireadas. Asimismo, se emplean para proteger el equipo mecánico, así como para tratar agua residual proveniente de un sistema de alcantarillado combinado.
Se han alcanzado remociones de sólidos suspendidos presentes en un efluente secundario de 57 a 89% con tamices de 0.020 mm y de 55 a 73% con tamiz de 0.035 mm.
Ubicación
En la selección del sitio para la instalación de los cribadores de partículas gruesas, la principal consideración es la protección del equipo. Mientras que para los cribadores de finos, el tamaño de la partícula en el influente y el grado de tratamiento esperado son los parámetros de mayor interés.
Se estima que para cribadores con aberturas entre 30 y 50 mm el volumen de desechos que remueven es de 2 a 5 dm3/hab./año, mientras que para una criba de 15 a 25 mm el volumen se duplica.
Remoción de arena
Desarenadores
Los desarenadores tratan el agua residual proveniente de los sistemas de drenaje combinados y separados que contiene arena. Esta se caracteriza por ser no putrescible y tener una velocidad de sedimentación mayor que la correspondiente a la materia orgánica biodegradable. Los materiales que caen en esta categoría son partículas de arena, grava y trazas de minerales, y orgánicos no putrescibles como granos de café y semillas.
Localización
- Antes de la estación de bombeo: Máxima protección para el equipo de bombeo, pero cuando se tiene una gran profundidad, los costos de construcción son muy elevados, los accesos difíciles y la remoción de arena no es eficiente.
- Después de la estación de bombeo: Accesible y fácil de operar, pero algunas bombas sufren desgaste.
- Junto a clarificadores primarios: Bajo costo de inversión inicial y de operación y mantenimiento. Se obtiene una arena limpia y seca, pero el equipo de bombeo no está bien protegido.
Tipos de desarenadores
Estos se pueden dividir básicamente en tres tipos: de velocidad controlada, aireados y de nivel constante. Controlando la rapidez de aireación, se pueden alcanzar remociones de arena por arriba del 90%. Existen desarenadores rectangulares de flujo horizontal y desarenadores de vórtice.
Colección y remoción
La arena eliminada por los desarenadores puede estar libre de materia orgánica o tener un alto porcentaje de ella. La arena sin lavado contiene 50% o más de material orgánico, mientras que la lavada tiene un máximo del 3% de orgánicos putrescibles.
Sedimentación
Algunas de las impurezas del agua, por su tamaño y densidad, pueden separarse por efecto de la fuerza de gravedad, es decir, el peso de las partículas es tal que éstas se depositarán en el fondo del recipiente en el que se encuentra el agua. Los sólidos pueden estar contenidos en el agua disueltos, flotando o en suspensión. La sedimentación se emplea para eliminar la fracción de sólidos sedimentables de los sólidos en suspensión (60% de los sólidos que son perceptibles a simple vista en el agua).
Los sólidos sedimentables de las aguas residuales domésticas están constituidos aproximadamente por un 75% de sólidos orgánicos y por un 25% de inorgánicos.
Proceso de sedimentación
Las partículas de una suspensión decantan en formas distintas según la concentración de la suspensión y las características de las partículas. Se pueden distinguir cuatro tipos de sedimentación: clarificación clase 1, clarificación clase 2, decantación en bloque y compresión. En la sedimentación simple de las aguas negras se obtiene una reducción del 50 al 60% de la materia en suspensión y una reducción de la materia orgánica del 30 al 35%.
Tipos de tanques
- Tanques rectangulares
- Tanques circulares (85% de eficiencia de los sedimentadores)
Floculación
Aun cuando ambos procesos son esencialmente diferentes (en la coagulación se agregan sustancias químicas y la floculación ocurre por efectos puramente físicos), casi siempre se encuentran asociados.