domingo, 9 de setiembre de 2007

Manejo Ambiental de Aguas Residuales Industriales

Objetivo

  • Prevenir, corregir y mitigar el impacto ambiental que se produce sobre un cuerpo de agua. Por las descargas de aguas residuales provenientes de los procesos de operación de la carboeléctrica o el uso doméstico.
  • Controlar las aguas residuales con carga de sólidos.
  • Control de aguas residuales ácidas o alcalinas.
  • Control de aguas de escorrentía.

Impacto a prevenir o mitigar

  • Aumento en la concentración de sólidos en suspensión.
  • Contaminación de cuerpos de agua con grasas y aceites.
  • Aumento en la temperatura de los cuerpos de agua.

Criterios ambientales

  • No se debe realizar ningún tipo de vertimiento líquido, sin tratamiento, a cuerpos de agua.

Descripción de los sistemas

  • Sistemas para el manejo de aguas residuales industriales con contenidos de aceites y combustibles

Sistema para recuperación de aceites 

En la zona de mantenimiento del parque automotor, se puede construir un cárcamo para vertimiento de aceites y lubricantes. Los líquidos vertidos en este cárcamo, se podrán conducir mediante una tubería a un tanque de depósito subterráneo. Del tanque de depósito subterráneo y mediante un sistema de bombeo, se pasarán a un carro tanque y luego a un sitio de reuso.

Sistema para recuperación de aceites

Consiste en un cárcamo comunicado mediante una tubería a un tanque de almacenamiento subterráneo, el cual debe tener por lo menos una capacidad de almacenamiento suficiente para el volumen de aceite producidos en un mes, por las operaciones de mantenimiento y reparación del maquinaria y equipo.

El propósito del sistema es el de evitar el trasiego manual de grasas y aceites, disminuyendo la contaminación. El contenido del tanque será vaciado mediante un sistema de bombeo, transferido a un tanque cisterna y llevado a sitios donde sea reutilizado, reciclado o reprocesado. (Ver Figura 14)

Figura 14 SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE ACEITES

fig14

Drenaje de los tanques de almacenamiento de combustibles

El drenaje de los tanques de almacenamiento de A.C.P.M., Gasolina y Aceites, deberá ir siempre al separador de aceites. Se hace necesaria la purga, cuando durante la inspección del tanque se detecta la presencia de agua acumulada en el fondo de los diques.

Los tanques de almacenamiento estarán rodeados por muros de contención o cortafuegos, que deberán retener el volumen total de almacenamiento de los tanques en caso de derrame, y su drenaje deberá contar con un sistema de válvula doble, que permita llevar el agua lluvia al sistema de separación primaria (separador agua - aceite del tipo A.P.I.), si por alguna razón se contamina, o al sistema de aguas lluvias, si está limpia

Otros aportes de aguas aceitosas

El cálculo de los demás aportes de aguas aceitosas, dependerá de su origen y como tal, requerirá de procedimientos distintos como pueden ser: balances de masas cuando se trata de aguas residuales de proceso, medición directa o el estimativo con base en factores típicos, en especial cuando el agua proviene de actividades tales como la limpieza de áreas contaminadas (pisos, talleres, etc.). Lo importante en cualquier caso, será considerar para efectos del diseño, todas las fuentes de aguas aceitosas y producir el mejor estimativo posible de sus caudales, con el fin de proveer con ello garantías mínimas de estabilidad hidráulica para el sistema de tratamiento.

Separador A.P.I. convencional

Consiste en una unidad rectangular en la cual se remueven, por diferencia de gravedades específicas, el aceite libre y los sólidos sedimentables de las aguas de desecho que se producen en estaciones de bombeo, zonas de almacenamiento de combustible y en general en todos los sitios en donde se trabaje con combustibles y lubricantes en las instalaciones de las Estaciones de Suministro de Combustibles. Estas unidades no rompen emulsiones ni remueven sustancias solubles. El equipo consiste en una piscina, a través de la cual el agua aceitosa fluye en forma suficientemente lenta, para darle tiempo a las gotas de aceite de ascender hasta la superficie, donde coalescen con la película de aceite formada, la cual es retenida por un bafle y removida con un desnatador. El equipo está provisto también de un sistema de remoción de los sólidos, que puedan sedimentarse en el separador. Previa al separador A.P.I., en caso de requerirse, debe localizarse una caja receptora donde convergen diferentes tuberías que conducen afluentes de aguas aceitosas de procedencias diversas.(Ver Figura 15)

Figura 15 SEPARADOR A.P.I CONVENCIONAL

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Lagunas de estabilización para el tratamiento de aguas aceitosas a continuación de los separadores

Cuando las aguas residuales son descargadas en lagunas de estabilización tiene lugar un proceso de autodepuración llamado de estabilización natural, en el que ocurren fenómenos de tipo físico, químico y biológico. Las lagunas de estabilización son de poca profundidad (1 - 5 m) y con tiempos de retención altos (1 - 30 días). Se han desarrollado para producir un efluente con características suficientes para ser descargadas en la mayoría de fuentes superficiales y para recuperación de cuerpos de agua a bajo costo y con mano de obra no muy calificada.

Piscina de lodos

En esta piscina debidamente impermeabiliz

ada, se secarán los lodos aceitosos, para su posterior disposición en rellenos sanitarios o como sustrato para descomposición anaeróbica. (Ver Figura 16)

Figura 16 PISCINA DE LODOS

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Aguas residuales industriales con carga de sólidos

Sedimentador

Las aguas provenientes de las purgas del tanque contraincendio, purgas y excesos de la torre de enfriamiento, purgas de la planta de potabilización y del retrolavado de filtros de la planta de potabilización y las aguas de escorrentía del patio de carbón y patio de cenizas, con altos contenidos de sólidos en suspensión se deberán recolectar y depositar en la laguna de estabilización.

Esta laguna de estabilización funcionara como un sedimentador a gravedad que permitirá el almacenamiento temporal del agua, la condición principal de estos es que deben tener una baja velocidad de flujo en donde las partículas sedimentables logren su velocidad critica de sedimentación.

Sedimentador para lixiviados del patio de acopio de carbón

El carbón apilado al entrar en contacto con el agua rica en oxígeno incrementa la concentración de sedimentos que pueden alterar la calidad físico química de la misma, para el control de este impacto se debe construir un sedimentador donde se depositen las aguas lluvias recolectadas en los canales perimetrales del patio de acopio de carbón.

El sedimentador remueve los sólidos en suspensión del efluente, por acción de la gravedad, los sedimentos se depositan en el fondo del sedimentador para su posterior remoción y las aguas tratadas, se conducen a la laguna de estabilización. Los lodos del sedimentador deben ser evacuados, secados y dispuestos en forma adecuada par evitar contaminación posterior del suelo y agua. (Ver Figura 17)

Figura 17 SEDIMENTADOR

 

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Sedimentador para lixiviados de la escombrera de cenizas

Las aguas lluvias de la escombrera de cenizas deben ser recolectadas y conducidas por medio de canales, o tuberías de drenaje instaladas en el perímetro o base de las pilas, con descarga a el sedimentador las aguas tratadas son vertidas a la laguna de estabilización. Igualmente Los lodos del sedimentador deben ser evacuados, secados y dispuestos en forma adecuada par evitar contaminación posterior del suelo y agua.

Aguas residuales ácidas o alcalinas

Sistema de neutralización

El sistema de desmineralización genera un efluente ácido y alcalino proveniente de la regeneración de las resinas de intercambio catiónico y aniónico respectivamente. Estas aguas se neutralizan, utilizando ácido sulfúrico o clorhidríco e hidróxido de sodio, según sea el caso, para ajustar el pH en un rango neutro, antes de llevarlas a la laguna de estabilización.

Para el tratamiento de los residuos líquidos, ácidos o alcalinos, se aplica una técnica de neutralización. Esta técnica se realiza en cinco etapas de tratamiento la homogeneización, la mezcla, la aireación, la sedimentación y la disposición final de lodo de desecho.(Ver Figura 18)

Figura 18 SISTEMA DE NEUTRALIZACIÓN

 

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  • Aguas de escorrentía

Canales perimetrales

El control y manejo de las aguas de escorrentía se recomienda realizarlo por medio de la construcción de canales perimetrales a cada una de las áreas del PCE revestidos en concreto. Las aguas de escorrentía recogidas en estos canales son sometidas a un proceso de sedimentación, antes de su vertimiento final, para remover como mínimo el 80% de los sólidos suspendidos. Este proceso se lleva a cabo en la laguna de estabilización, que deberá recibir también las aguas residuales domésticas e industriales, una vez han sido tratadas por otros sistemas.

Las aguas depositadas en zonas duras o impermeabilizadas (parqueaderos y vías), son recogidas por sumideros, los cuales están conectados directamente a los canales por medio de tubería tipo alcantarillado. Para las zonas de patio de carbón y zonas verdes en general, las aguas de escorrentía se vierten directamente sobre el canal.

Laguna de estabilización

La laguna de estabilización recibirá los efluentes de los sistemas de control y tratamiento de las aguas residuales con aceites y combustibles, las aguas residuales domésticas, sólidos en suspensión, sistema de neutralización y aguas de escorrentía.

La función básica de la laguna de estabilización es la de retener las aguas por un periodo de tiempo suficiente que permita la sedimentación de los sólidos, homogeneizar los efluentes antes de su disposición en un cuerpo de agua y oxidar la materia orgánica presente en los residuos. La laguna es una estructura simple para embalsar agua, excavada en tierra e impermeabilizada, debe permitir el tiempo suficiente de retención que asegure la sedimentación de los sólidos, la capacidad suficiente para almacenar los lodos producidos y poca profundidad para evitar malos olores por la descomposición anaeróbica de los lodos acumulados.

  • Aguas residuales contaminadas térmicamente

Requerimiento de caudal

Algunos estudios que han aplicado el modelo matemático propuesto por Robert V. Thomann y John A. Mueller (1987) para el análisis de las descargas térmicas en los cuerpos de agua, como ríos y quebradas de caudal considerable, y sus consecuencias, ha demostrado que se requiere disponer de un caudal de 2.33 veces el caudal de descarga para obtener un diferencial de temperatura resultante de 3 ºC ( rango en el cual la afectación ecológica del cuerpo receptor es aceptable, según la normatividad del Banco Mundial. ) suponiendo que la mezcla es instantánea, con una entrega superior en 10 ºC a la temperatura del cuerpo receptor. Para lograr estas condiciones es necesario buscar métodos que produzcan una mezcla suficiente con el propósito de minimizar el impacto de la descarga térmica.

Profundidad de la descarga

Como primera medida de control la descarga debe ser realizada a mayores profundidades, de estas manera se produce un intercambio de calor más eficaz, debido al ascenso del agua a menor densidad hacia la superficie. Se puede incentivar aún más si la descarga es distribuida al ampliar el radio de acción de la mezcla.

Laguna de enfriamiento

Si se prevé que la descarga térmica es severa, es necesario reducir el calor de la descarga, esto se logra por medio de una laguna de enfriamiento que puede ser natural o artificial. Adicionalmente la laguna puede actuar como recolector de sedimentos y además ofrecer una buena opción paisajística.

Torre de enfriamiento

Cuando se elige esta alternativa, el caudal de agua de enfriamiento es aproximadamente el 4% del requerido en el sistema abierto, ya que únicamente es necesario reponer las perdidas del sistema por evaporación, arrastre y purgas. Tiene la ventaja que requiere menor área, y es bastante útil en las zonas que carecen de los caudales necesarios de agua para implementar un circuito abierto.

Actividades a desarrollar

  • Elección de sistema de control ambiental
  • Elección de sitio de localización, de acuerdo a los requerimientos.
  • Construcción de sistema de control
  • Mantenimiento
  • Seguimiento, monitoreo, evaluación y corrección de su funcionamiento.

Responsables

  • La responsabilidad de ejecución física de estas actividades está a cargo del dueño del PCE.
  • La responsabilidad de seguimiento del desarrollo de estas actividades es de la autoridad ambiental.
  • La responsabilidad de asistencia técnica y seguimiento del desarrollo de estas actividades es de la entidad del subsector a través del delegado en campo.
  • Es responsabilidad del interventor ambiental velar por el desarrollo y cumplimiento de las actividades por cada una de las partes

1 comentario:

Anónimo dijo...

INFORMACION BASICA, QUE ENMARCA EL TEMA TRATADO