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PROBLEMAS OPERACIONALES EN PLANTAS DE TRATAMIENTOIngeniería Ambiental – U.C.A.2. Problemas operacionalestratamientoenplantasdeEn general los problemas operacionales pueden clasificarse por condicionesque el operador puede determinar visualmente en el tanque de aireación o en elsedimentador secundario.Los problemas en la cámara de aireación incluyen problemas en el sistema deaireación y problemas de espumas.Los problemas en el sedimentador secundario incluyen arrastre de sólidos,abultamiento de barros, coagulación del barro, efluente turbio, etc.Los problemas en el tanque de aireación pueden ser corregidos lógicamenteusando prácticas de control operacional y mediante el mantenimiento apropiado de losequipos.2.1. Problemas en el sistema de aireaciónEl licor mezclado debe ser aireado de modo que los microorganismosaeróbicos reciban suficiente oxigeno como para permanecer activos y saludables.Además el contenido del tanque de aireación debe ser mezclado para mantener a losmicroorganismos en contacto con toda la materia orgánica presente en el líquido atratar.La mezcla en el tanque de aireación pude ser controlada generalmenteobservando la turbulencia en la superficie del tanque de aireación. La turbulencia en lasuperficie defería ser razonablemente uniforme en todo el tanque. No debería haberturbulencia muy violenta porque gasta energía y corta el floc.2.1.1.Problemas en el difusor de airePuntos muertos y patrones de mezcla no uniformes indican generalmentedifusores atascados o que el difusor necesita ajustes para balancear la distribución deaire en el tanque.Para tanques de aireación con difusores de aire debería hacerse un perfil deoxigeno disuelto cada 6 meses o cada vez que el patrón de flujo cambie.La distribución de aire debería ajustarse para mantener un oxigeno disuelto deno menos de 0.5 mg/l y preferentemente de 1.5 a 4 mg/l en todo el tanque.Algunas causas probables de aireación no uniforme incluyen: Tasas de aireación muy altas o muy bajas para el apropiado funcionamientodel difusorLas válvulas necesitan ajustes para balancear la distribución del aireLos difusores necesitan limpieza y/o reparaciónLimitaciones mecánicas de los equiposDifusores con distinta elevaciónMaria Florencia CarliniPágina 12

PROBLEMAS OPERACIONALES EN PLANTAS DE TRATAMIENTOIngeniería Ambiental – U.C.A.Pueden intentarse las siguientes medidas, (cuando sean aplicables), paracorregir problemas de aireación: Ajustar el flujo de aire para mantener el oxigeno disuelto en una tasa apropiada(1.5 a 4 mg/L). el flujo de aire por unidad lineal de cabezal del difusor deberíaser mayor a 5 L/m.s para asegurar la correcta aireación y mezcla del contenidodel tanque.Ajustar las válvulas de los cabezales del difusor para balancear la distribuciónde aire y eliminar puntos muertos.Controlar los requisitos de mantenimiento preventivo del soplante, registros deservice, capacidad de diseño y rendimiento actual. El soplante podría necesitarreparaciónControlar y limpiar regularmente los difusores.Reubicar y/o incrementar el número de difusores para mezclar y airearapropiadamente el contenido del tanque.2.1.2.Sistemas de aireación mecánicosComo con los sistemas de aireación por difusión, los problemas de aireación ode mezcla pueden presentarse también con los sistemas mecánicos, que ademáspueden estar sujetos a problemas de sobrecarga y falla del impulsor.Algunas causas de mezcla o aireación inadecuada son: Velocidad muy baja del aireador.Profundidad inadecuada del impulsor.Impulsor cubierto con hielo o trapos.Aireador subdimensionado.Para corregir los problemas de mezcla o aireación inadecuadas puedenintentarse las siguientes medidas: Aumentar la velocidad del aireador, si el aireador tiene motor de dosvelocidades y ha estado operando a baja velocidadRemover trapos o hieloConsiderar el reemplazo del aireador por un mas grande o mejor diseñado2.1.2.1.OleajeLos aireadores mecánicos pueden estar sujetos a las pulsaciones hidráulicas.Esto sucede cuando la profundidad del rodete es menor a la recomendada por elfabricante y se establece un patrón de ondas que hace que el rodete se encuentrealternativamente sumergido o no. El aireador estará sobrecargado y podría apagarse.Este problema es común en plantas con bajos caudales, por ejemplo en plantasenteramente nuevas o cuando un nuevo tanque de aireación es agregado.Para corregir estos problemas pueden tomarse las siguientes medidas: Si el oleaje se produce en condiciones anormales, controlar el vertedero deltanque de aireación, especialmente si es ajustable en caso de producirse picosMaria Florencia CarliniPágina 13

PROBLEMAS OPERACIONALES EN PLANTAS DE TRATAMIENTOIngeniería Ambiental – U.C.A. Aumentar o disminuir el efluente del tanque de aireación y/o sumergir elimpulsor para alcanzar una profundidad apropiada. No exceder la profundidadmáxima recomendadaConsiderar experimentar con deflectores, tubos de aspiración en la entrada yalabes reductores de flujo para eliminar la acción del oleajeAumentar la tasa de retorno como ultimo recurso2.1.2.2.Atascamiento del impulsorLos aireadores mecánicos pueden estar sujetos a problemas de atascamientodebido a trapos y hielo. Estos interfieren con la mezcla y aireación y pueden dañar lacaja de engranajes y causar la sobrecarga del motor.2.2. Problemas de espumasLa presencia de algo de espuma en el tanque de aireación es normal en elproceso de barros activados. Normalmente, en una planta bien operada, del 25 al 10% de la superficie del tanque de aireación se encuentra cubierta por una capa deespumaliviana de 5 a 8 cm.Bajo ciertas condiciones de operación, la espuma puede volverse excesiva yafectar las operaciones. Generalmente se presentan tres tipos de espumasproblemáticas: espumas blancas y consistentes, espumas marrones, y espumas muyoscuras o negras.Si la espuma blanca y dura crece demasiado, puede se transportada por elviento hacia otros sectores de la planta y producir condiciones peligrosas de trabajo.Puede también crear una apariencia desagradable y malos olores, así como acarrearmicroorganismos patógenos. Si crece una espuma grasosa o espesa esta esarrastrada por el flujo hacia los clarificadores y tendera a acumularse detrás del losdeflectores del afluente, creando problemas adicionales de limpieza. También puedetapar el separador de espumas.2.2.1.Espuma blanca y consistenteIndica un barro joven y se encuentra normalmente tanto en plantas nuevascomo en plantas sobrecargadas. Significa que la concentración de MLSS es muy bajay la F/M es muy alta. La espuma puede consistir en detergentes o proteínas que nopueden ser convertidas en alimento por las bacterias que crecen en el licor de mezclaa altas tasas de F/M.Algunas causas probables de estas espumas son: Barros activados no retornados al tanque de aireaciónBajo MLSS resultantes del proceso de puesta en marchaBajo MLSS para el residuo orgánico actual, causado tanto por el excesivodesecho de barros o la alta carga orgánica del afluente.La presencia de condiciones desfavorables, como substancias tóxicas oinhibidoras, condiciones anormales de pH, insuficiencia de OD, deficienciade nutrientes, o cambios estacionales de temperatura.Perdida no intencional de biomasa en el clarificador secundario causadopor:Maria Florencia CarliniPágina 14

PROBLEMAS OPERACIONALES EN PLANTAS DE TRATAMIENTOIngeniería Ambiental – U.C.A.Excesiva carga hidráulicaTrastornos biológicos.Deficiencias mecánicas del sedimentador secundarioDistribución inapropiada de caudales o carga de sólidos entremúltiples clarificadores.Distribución inapropiada del liquido residual y/o el flujo de RAS entremúltiples clarificadoresoooo Se pueden aplicar las siguientes medidas para corregir los problemas deespumas: 2.2.2.Verificar que el barro que retorna fluye hacia el tanque de aireación.Mantener tasas de retorno suficientes para mantener el manto de lodoen la parte mas baja del clarificador, preferentemente entre 0.3 y 0.9 mdel fondo.Frenar el desperdicio de barro activo por unos días para aumentar laconcentración de MLSS y MCRT.Controlar los caudales de aire o la profundidad de los aireadoresmecánicos para mantener las concentraciones de OD de 1.5 a 4 mg/Len el tanque de aireación.Controlar las válvulas de desagüe y cerrarlas si estuvieran abiertas poraccidenteConsiderar la siembra de barros de otra planta que este operandocorrectamente.Modificar cañerías o estructuras como sea necesario para manteneruna distribución apropiada de caudales a los múltiples tanques deaireación y sedimentadores.Espumas marronesEste tipo de espumas se asocia a plantas operando en rangos de baja carga.Las plantas diseñadas para nitrificar tendrán normalmente cantidades bajas omoderadas de espumas marrones.Las plantas con el microorganismo filamentoso Nocardia tendrán una espumagrasosa y marrón oscura que será transportada sobre la superficie del sedimentador.Una espuma marrón espesa indica un barro viejo.Algunas de las posibles causas de este problema son: El tanque de aireación esta siendo operado a baja F/MCrecimiento de una alta concentración de MLSS como resultado de uninsuficiente desecho de barros.Re aireación de barrosLas siguientes medidas podrán aplicarse para corregir problemas deespumas: Si la nitrificación no es necesaria, gradualmente incrementar la F/M y disminuirMCRT.si aparecen filamentosos tratar de identificar la causa.Maria Florencia CarliniPágina 15

PROBLEMAS OPERACIONALES EN PLANTAS DE TRATAMIENTOIngeniería Ambiental – U.C.A.2.2.3.Espumas muy oscuras o negrasLa presencia de espumas muy oscuras o negras indica tanto una aireacióninsuficiente, que resulta en condiciones anaeróbicas, o residuos industriales comotintas o tinturas.Las siguientes medidas podrán aplicarse para corregir estas espumas Incrementar la aireaciónInvestigar la fuente de los residuos para determinar la presencia de tintasDisminuir la concentración de MLSS2.3. Arrastre de sólidosLa condición de arrastre de sólidos puede ser fácilmente detectada cuando seobserva una buena sedimentación en el test de sedimentación de 30 minutos del licorde mezcla pero sólidos homogéneos están flotando cerca de los vertederos en elclarificador secundario aun cuando el manto de lodos se encuentre en la parte inferiordel sedimentador.Algunas causas probables de arrastre de sólidos son: Mal funcionamiento de equiposSobrecarga hidráulicaSobrecarga de sólidosCorrientes térmicas (se suelen dar en clarificadores de gran tamaño en otoño yprimavera, provocando turbulencias)2.4. Abultamiento del barroSi aumenta cantidad de filamentosos en relación a las bacterias formadoras defloc se comienza a producir el fenómeno denominado bulking (abultamiento de lodos).El abultamiento de lodos es uno de los problemas operacionales más comunes y semanifiesta cuando el lodo gana volumen en el sedimentador secundario y setransforma el liviano y esponjoso. El lodo puede llegar a fugar por los vertederos.La presencia de un sobrenadante claro sobre un barro poco sedimentableindica que la sedimentación esta siendo obstaculizada por la presencia demicroorganismos filamentosos.La presencia de estos microorganismos se corrige mejorando el ambientemediante el agregado de nutrientes como nitrógeno, fósforo y hierro, y/o corrigiendo laconcentración de OD en el tanque de aireación y el pH.La presencia de un efluente turbio sobre un barro poco sedimentable indica unabultamiento disperso así como carga orgánica inapropiada, sobre aireación, opresencia de tóxicos.Algunas causas probables de abultamiento de lodos son:1) si hay microorganismos filamentosos presentes: Bajo OD en el tanque de aireaciónMaria Florencia CarliniPágina 16

PROBLEMAS OPERACIONALES EN PLANTAS DE TRATAMIENTOIngeniería Ambiental – U.C.A. Insuficiencia de nutrientespH inapropiadotemperatura muy elevada del liquido residualcargas orgánicas muy variablesresiduos industriales con alto DBO y pocos nutrientesrelación F/M muy baja permitiendo la formación de NocardiaCantidades masivas de filamentosas presentes en el afluenteInsuficiente gradiente de DBO soluble ( como se encuentra en tanquesde mezcla completa)2) Si no hay microorganismos filamentosos, o hay muy pocos: Carga orgánica inadecuada, (muy alta o muy baja) Sobre aireación Tóxicos2.4.1.Soluciones posibles2.4.1.1.Presencia de microorganismos filamentososMedir la concentración de OD en varios puntos del tanque de aireación. Si esmenor a 0,5 mg/L incrementar la aireación para llegar a niveles de 1,5 a 4 mg/L. Si laconcentración de OD es casi 0 en algunas partes y más alta en otras debebalancearse la distribución de aire del sistema de aireación.Calcular las relaciones de nutrientes para ver si existen en cantidadessuficientes2.4.1.2.Ausencia de microorganismos filamentososSi hay muy pocos, o no hay microorganismos filamentosos controlar la F/Mpara ver si el sistema esta operando a niveles mas altos o mas bajos que losnormales. La presencia de un floc muy pequeño y muy disperso es característica deuna F/M muy alta.La turbulencia y el OD en el tanque de aireación también son importantes.En muchas plantas concentraciones de OD por encima de 4 mg/L indican quese esta utilizando un exceso de aire, y la tasa de aireación debería reducirse al rangode 1.5 a 4 mg/L. Una turbulencia excesiva en el tanque de aireación puede impedir laformación de floc y resultar en un floc muy pequeño arrastrado con el efluente delclarificador.2.5. Barro ascendenteOcasionalmente, un barro que en otro momento tendría una buenasedimentación, podría flotar hasta la superficie del sedimentador. Esto puede ocurririncluso si algún coadyuvante, como polímeros, etc., están siendo suministrados. Seobservaran “terrones” flotantes de sólidos y finas burbujas ascendentes. La causa deeste fenómeno es la desnitrificación.Para que tenga lugar una nitrificación significativa, la temperatura del licor demezcla debe ser alta o el MCRT largo. La desnitrificación ocurre en el barrosedimentado bajo condiciones anaeróbicas en presencia de nitratos. Se liberaNitrógeno gaseoso y queda atrapado en la masa de barros. Si se producen cantidadesMaria Florencia CarliniPágina 17

PROBLEMAS OPERACIONALES EN PLANTAS DE TRATAMIENTOIngeniería Ambiental – U.C.A.suficientes de gas, se desprenden masas de barro que ascienden a la superficie,generalmente como terrones oscuros, de donde eventualmente fluyen por el vertedero.2.6. Efluente s

antes de combinarse con el agua residual afluente. 1.2.5. Reactores discontinuos secuenciales Es un sistema de mezcla completa aunque sin decantador secundario. Dentro de un a única cuba de aireación se llevan a cabo en serie cinco etapas diferentes. Los procesos de aireación y decantación se llevan a cabo en la misma cuba. Las etapas son: