¿Cómo se generan los lodos de depuradora?
Los lodos se generan en las estaciones depuradoras que reciben aguas residuales urbanas, en las fosas sépticas y en otras estaciones depuradoras de aguas residuales que traten aguas de composición similar (principalmente de la industria agroalimentaria). Se generan como resultado de las distintas etapas de depuración (principalmente de los procesos de decantación primaria y decantación secundaria) de las aguas residuales. Según los datos del Registro Nacional de Lodos, en España, se producen anualmente alrededor de 1.200.000 toneladas (en materia seca, m.s.) de estos lodos de depuradora.
La mayor parte de los lodos de depuradora se generan en instalaciones de tratamiento aerobio o aireación prolongada. Entre las principales etapas de tratamiento (desbaste, tratamiento primerio, secundario , terciario…) de aguas de estas instalaciones, la mayor proporción de lodos se genera en la etapa de tratamiento secundario.
En la etapa de tratamiento secundario se elimina la materia orgánica degradable biológicamente por los microorganismos, en presencia de oxígeno y nutrientes, mediante mecanismos de oxidación biológica. Por un lado, en esta etapa de tratamiento, los microorganismos (bacterias, algas o protozoos etc.) digieren la materia contaminante que contiene el agua en forma de sólidos no sedimentables. Por otro lado, se realiza una generación continua de subproductos de este proceso, en forma nuevas partículas sedimentables a base de sustancias orgánicas (debido principalmente al crecimiento de biomasa nueva debido al crecimiento de los mismos microrganismos), y otras sustancias inorgánicas.
Separación de los lodos al agua residual tratada
En las etapas de tratamiento primario y secundario de una
depuradora convencional urbana o bien de industrial, se realizan extracciones o purgas periódicas del fango acumulado y se conduce hacía depósito de decantación donde se realizan los siguientes procesos:
Este tratamiento consiste en la acción de la gravedad, que actúa depositando el lodo en el fondo y dejando el agua arriba.
En esta fase, toda la materia orgánica se biodegradada en ausencia de oxígeno por acción de microorganismos dando como resultado biogás y un lodo que puede utilizarse como abono.
El objetivo es extraer la máxima cantidad de agua/humedad para reducir su volumen y su peso para facilitar el transporte. El lodo resultante puede tener un uso importante en agrícola, formando la base para hacer compost. Por otro lado, se emplea a menudo en la recuperación de suelos.
En términos económicos, los costos de transporte del fango por camión es menor cuando se reduce el volumen por deshidratación, y el fango deshidratado es, generalmente, más fácil de manipular que el fango líquido o espesado. Adicionalmente, la deshidratación de lodos elimina el exceso de humedad para evitar la generación de malos olores y evitando la putrefacción. De esta manera, también se reduce la producción de lixiviados cuando se gestionan dichos lodos en vertederos controlados.
¿En qué consiste la deshidratación de lodos?
A continuación, detallamos algunos de los principales medios de deshidratación de lodos previo a su recolección y transporte:
El secado térmico como tal, no es un método de tratamiento final de lodos de depuradora, sino un proceso intermedio que permite:
a) Reducir el volumen del lodo
b) Concentrar los compuestos para su posterior valorización y aumento del poder calorífico
c) Estabilizar (en caso de que el secado sea completo)
d) Pasterizar (en caso de que el secado sea completo). Desde el punto de vista de la gestión de residuos, el secado térmico facilita la valorización del lodo.
Filtros banda:
Separan el fango deshidratado de la banda. En estos filtros se consiguen concentraciones del orden del 20% en materia seca.
Se trata de un sistema de alimentación continua de fango, donde el fango se coloca entre 2 bandas de tela que se hacen pasar entre unos rodillos, expulsando el agua.
Primero se produce un
drenaje por gravedad y después se hace pasar al fango por una aplicación mecánica de presión para que se produzca la deshidratación, gracias a un proceso de
filtración por unas telas porosas. Este proceso también se realiza con la ayuda de un acondicionamiento químico (adición de floculantes y otros polielectrolitos).
Filtros prensa:
Discontinuo, obteniéndose un fango bastante seco, próximo al 30% en materia seca.
Los filtros prensa constan de una serie de placas rectangulares verticales dispuestas una detrás de otra sobre un bastidor. Sobre las caras de estas placas se colocan telas filtrantes, generalmente de tejidos sintéticos.
El fango se deposita en dichas placas porosas, que se prensan entre sí, eliminando el agua. Luego, el espacio que queda entre dos placas, en su parte central hueca, es el espesor que acaba en una torta de materia seca. El proceso de filtrado puede variar en función dependiendo de la duración de las diferentes etapas de prensado, en caudal y carga contaminante del agua a tratar etc.
Centrífugas:
Fango de las paredes internas del rotor hacia el exterior por un extremo, mientras que el agua clarificada sale por el extremo opuesto (escurrido). El fango deshidratado alcanza habitualmente una sequedad que oscila entre el 16-20%.
Estos equipos consisten en un tambor cilindro-cónico de eje horizontal que se fundamenta, igual que en la fase de centrifugado de una lavadora doméstica, en la fuerza de centrifugación para la separación de la fase sólida del agua.
Las dos principales categorías de centrífugas deshidratación de los lodos son a) las que centrifugan contra corriente (los sólidos y el líquido circulan en sentido contrario dentro del cilindro), y b) la que funcionan a equicorreinte (la fracción sólida y la líquida discurren en el mismo sentido).
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