Experiencia en el Sector privado

1.- INTRODUCCIÓN.2.- FUENTES DE PRODUCCIÓN Y CARACTERISTICAS DE LOSLODOS.3.- TRATAMIENTO PREVIO A ESTABILIZACIÓN YDESHIDRATACIÓN DE LOS LODOS.4.- ESTABILIZACIÓN Y DESHIDRATACIÓN DE LOS LODOS.5.- DISPOSICIÓN FINAL.

OBJETIVO:Proporcionar al asistente la información técnica relevante encuanto a tratamiento, manejo y disposición de lodos, enfocadoa las experiencias vividas en el sector privado.Aspectos importantes a considerar en la selección de lossistemas de tratamiento de lodos: Características de los lodos (tipos). Volumen de lodos a tratar. Localización del sitio de tratamiento. Tecnologías de tratamiento. Capacidad de inversión. Capacidad de disposición final (área). Regulación local o Federal.

De los sistemas más comunes de tratamiento en una plantamunicipal, obtenemos los siguientes tipos de lodos: Lodos de Sistemas Físico QuímicosRemoción de DBO5 por medio de floculación coagulación. Lodos de Clarificador PrimarioRemoción alrededor de sólidos sedimentables y suspendidos. Lodo de Bio-reactores (anaeróbico o aeróbico)Purga del exceso de lodo activado. Otros : Sistema DAFRemoción de grasas y aceites y/o natas.

Para el espesamiento de los lodos se utilizancomúnmente los siguientes procesos: Espesadores de GravedadComúnmente, son tanques circulares de entre 3 a 4 metros deprofundidad y hasta 25 metros de diámetro.Los lodos que son alimentados en la parte central y estos fluyen auna velocidad lenta hacia el vertedero en el canal final (diámetroexterior) provocando la sedimentación de los lodos por gravedad.

DAF (Sistema de Flotación por Aire Disuelto)El espesamiento por flotación es provocar que los sólidos seseparen de la fase líquida en dirección ascendente uniendo lasburbujas de aire a las partículas de SS, ayudado con agentefloculante.

Tambor Rotatorio.• Separación del agua y el lodo a través de un medio mecánico.• Es un tambor de distintos tamaños en forma de malla normalmente deacero inoxidable u orificios perforados, o tela de acero inoxidable, ouna combinación de acero inoxidable/poliéster.• El tamaño de paso normalmente es de máximo 1.0 mm. Estas mallasse remplazan.

Tambor Rotatorio.• El tamaño de paso del tamiz y el material deberá seleccionarseadecuadamente, dependiendo del pretratamiento (rejillas odesarenado etc.) de acuerdo al tamaño de partícula esperado y alpaso de material que puede dañar o romper la malla.• Se requiere uso de polímeros.

Filtro Espesador de Gravedad Banda.• El filtro de gravedad está basado en el principio de separación de aguapor medio del drenado por gravedad a lo largo de una banda porosahorizontal.• El tambor rotatorio y el filtro de gravedad son usados mayormente enprocesos de lodos activados.

Acondicionamiento:• Es importante primero aglomerar los sólidos suspendidos en ellodo en flóculos, esto proveerá una separación inicial del agua conel lodo. Normalmente se utilizan productos químicos, comopolímeros.Desaguado por gravedad:• El lodo floculado es depositado en la sección de desagüe porgravedad, esto ocurre durante el movimiento de la banda, el agualibre es drenada a través de la banda. Se utiliza la ayuda deespaciadores o la banda es inclinada.

• Lodo primario: Fácil de descomponerse , desprende burbujeo y olores, lodo difícil de manejar(cuando mal sistema de pretratamiento), lodo séptico afecta el proceso biológico también.• Lodo Secundario : El espesamiento es afectado por descontrol en el proceso biológico:filamentos, sobre-oxidación, Desnitrificación, concentración de lodo purgado, pobresedimentación.• Se puede realizar una mezcla de lodo primario secundario, para mejorar el espesamiento.13

Peso Molecular.Pesos moleculares típicos:Bajo: < 100,000Medio: 100,000 - 500,000Alto: 500,000 - 6,000,000Muy alto: 6,000,000 - 50,000,000+Sistema de Preparación recomendado:Depósitode polímeroAguaMezcladorMedidor de FlujoAgua de diluciónDosificadorAgua dehumectaciónTanquedesoluciónSolucióndePolímero.MezcladorestáticoTanque de añejamientoBomba dedesplazamientoBombapositivodosificadora

Muchas variables pueden afectar esta coagulación:El tipo de polímero seleccionado……………… .Preferentemente en polvo.Sistema de polímero ………………………………Tqe. Prepn. , añejamiento y dosificación.(independientes).Concentración del polímero usado……………..máximo 0.5 (mejor si es de 0.1 %).Tiempo de contacto de polímero........................Preferente 3 minutos.El tipo de la bomba de polímero usado ……….Pref. Diafragma.El mezclado del polímero ……………… ……...Mezcladores estáticosSolucióndepolímeroAgua de diluciónLodoMezclador. . Energíaestáticode mezcladoTorta

Tipos de sistemas de tratamiento de lodos. Digestión Aeróbica.• Requerimiento de aire para oxidar el lodo.• No hay presencia de olores o descomposición• Construcción mas sencilla. Digestión Anaeróbica.• Ausencia de aire y se requiere mayor control.• Construcción más compleja.• Producción de Biogas , que puede ser empleado comorecurso de energía• Reducción de lodos, reducción de materia volátil hasta40%.• Preferentemente calentar lodos a máximo 35 o C. Estabilización con Cal.• Requerimiento de cal y sistema de preparación ydosificación.• pH > 12 y posterior mantener a > 11.5.• Producción mayor de lodos.• Mezclado de lodo con la lechada es importante y no fácil.

Filtros Banda. Equipo compuesto por bandas filtrantes y rodillos de compresión;así como charolas de recolección.Compresión:Zona de compresiónLos sólidos de lodo son intercaladosa través de 2 bandas porosas queviajan a su vez alrededor de una seriede rodillos de compresión, para queluego la torta sea descargada.

Centrífugas.La centrifugación es un proceso en el que la fuerzacentrífuga (generalmente de 500 a 3000 veces la fuerza degravedad) es aplicada a una mezcla de lodo para acelerar laseparación de las fracciones líquida y sólida.La concentración de sólidos en la alimentación, según la aplicación,pueden variar de 2% a 10 %.

Puntos de adición de polímero y mezcladores en línea.Válvula de mezclado,mezclador estáticoo mezclador dinámico de líneaFiltro Prensa Filtrado Bomba de LodosDosificadora de PolímeroMIXER

En sistema continuo de tanques “batch”, dos tanques de mezcladosson usados para envejecer el polímero esperando para el proceso.También se utiliza inyector para dosificar el polímero dentro deltanque de mezclado.UN PUNTO DE LOS MAS IMPORTANTES ES:!!!! LA ENERGIA DE MEZCLADO…!!!!REAFIRMANDO: “LA ENERGIA DE MEZCLADO”..El Polímero tendrá el mayor efecto en como se desempeña elsistema de deshidratado.Si usted no selecciona el polímero apropiado, no importa cualsistema y que tan eficiente sea, usted no logrará su desempeñooptimo.

FIGURA .- EFECTO DE LA ENERGIA DE MEZCLADO Y LA FORMACIÓNDEL FLÓCULO.MUY POCA ENERGIAMIXERFLÓCULOSGRANDES YPEQUEÑOSCORRECTACANTIDAD ENERGIAMIXERFLÓCULOS DEBUEN TAMAÑO YUNIFORMESMUCHA ENERGIAENERGIADESINTEGRACIONDEL FLÓCULOMIXER

Filtros Prensa.• Principio de Operación.• La filtración por presión para separar líquidos de sólidosevolucionó por la industria alimenticia. Los filtros a presiónfueron utilizados para separar jugos de su pulpa forzándolo através de tela.• La filtración por presión es una buena alternativa para procesarlodos con características pobres de desaguado, aunque laexperiencia ha mostrado que es necesario realizar unrecubrimiento de las telas.Se pueden conseguir hastaconcentraciones de lodos de75 % humedad.

Lechos de Secado.• Son utilizados en sistemas pequeños de tratamiento, de fácil manejo,requieren poca atención y de bajo costo.• Se utilizan medios como arena, pavimento o medios artificiales, puedeutilizarse medios como el sol, aire o vacío para el secado.• Debe utilizarse un sistema de drenaje para captar la humedad del lodoo los lixiviados producidos.

Previo a la disposición final:• Tratamiento de secado o incineración de los lodos.Estos procesos aplican, por obligación del cumplimiento normativoo por necesidades de reducción de volumen de disposición.Procesos con costo adicional.Inversión de capital es grande.Permisos de operación aun no específicamente definidosen la normatividad mexicana.El costo operativo se vuelve más razonable al utilizar elbiogas generado en sistema anaeróbico.

Previo a la disposición final (continuación):• Actualmente no hay una normatividad en México aplicable para secadores delodos.• No definición de análisis que se realizarán en las emisiones, uso de biogas.• No definición de algunos análisis que serealizarán al lodo seco.• Permisos de operación aun no específicamentedefinidos en la normatividad mexicana.• El costo operativo se vuelve mas razonable alutilizar el biogas generado en sistemaanaeróbico.Tipos de Disposición:Existen tres tipos de alternativas generales para disponer los lodos municipales:• Relleno sanitario municipal.• “Land fill” interno (parte del proyecto)• Reuso

Relleno sanitario municipal.• Depende de la localización del municipio (para planta pequeñas no esproblemas, para planta grande, el volumen de lodo es considerable)• Capacidad del relleno sanitario en cuestión.• Sujeto a condiciones locales, cambios de administración.• No hay garantía de largo plazo.• Sujeto a tiempos de operación del relleno. Land fill interno (parte del proyecto).• Depende del área de terreno de la planta.• Permisos de operación del relleno.• Comunidad.• Inversión inicial de membrana, material soporte, colección de lixiviados etc.• Control operativo. Reuso .• Importante recurso de solución.

Reuso .• El uso de lodos y biosólidos para mejoramiento de suelos está contempladoen la Ley Federal de Sanidad Vegetal y en la Ley General de DesarrolloForestal Sustentable, además de que se especifica este uso en la NOM-004-SEMARNAT-2002 (punto 4.9 y Tabla 3) y la NOM-021-RECNAT-2000(mejoradores de suelo).• Ahora bien, hay una normativa para el uso de los lodos de PTA en lafabricación de composta; la NMX-FF-109-SCFI-2007 “Humus de lombriz(lombricomposta)-Especificaciones y métodos de prueba”, extracto queincluyo a continuación:•• Adicionalmente algunas entidades federativas contemplan en Leyes Estatalesel uso de la composta como es por ejemplo:• Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal .• Ley del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente del Estado de Michoacán.• Ley de la Gestión Integral de Residuos del Estado de Jalisco.• Ley de Prevención y Gestión Integral de Residuos del Estado de Querétaro .• Ley para la Gestión Integral de Residuos del Estado y los Municipios de Guanajuato• Ley de Residuos Sólidos para el Estado de México .• “principio de valorización de residuos” el cual se refiere a efectuar las acciones necesariaspara brindar un valor a los residuos y que estos reingresen a las cadenas productivas.• Para promover el uso de los lodos de PTA como mejoradores de suelo se debe demostrarsu inocuidad conforme a la NOM-004 y su beneficio fertilizante de conformidad con laNOM-021.