ELIMINACIN DE FOSFOROEliminacin de nutrientes es importante para evitar la eutrofizacin. El fosforo es el nutriente mas critico, ya que proviene de aguas domesticas (85%, detergentes, 15% agricultura) y es mas barato y eficaz que la eliminacin de nitrgeno. Aparece como Ortofosfatos solublesy polifosfatos.Procesos de eliminacin de Fosforo Precipitacion qumica Lodos activados Balsas de estabilizacin Osmosis inversa ElectrodialisisDESCRIPCION DEL PROCESO DE ELIMINACION DE FOSFORO Dosificacin de una sustancia de precipitacin y mezcla completa con la corriente de aguas residuales. Reaccin entre los cationes del precipitante y los aniones fosfato, as como otros aniones (reaccin de precipitacin). Desestabilizacin de los coloides contenidos en las aguas residuales y cohesin en microfloculos (coagulacin) Formacin de floculos. En este proceso puede incluirse sustancias en suspensin y coloides en los floculos. Separacin de los macrofloculos por medio de sedimentacin, floculacin, filtracin, o combinaciones de estos. SUSTANCIAS PRECIPITANTES Forman compuestos insolubles con lo iones polivalentes metlicos. Los mas usados el

3+, 3+, 2+, 2+en forma soluble o en disolucin; eliminando 4y . QuimicoFormula QuimicaForma de entregaIon efectivo en la precipitacinForma de almacenajeDosificacionCantidad de dosificacionObservacionesAlSulfato de aluminioGranulado, polvo o cristalizado, solucin

3+Silo deposito de disolucinVoluta de dosificacin. Bomba de dosificacin161 mg/lCloruro de Aluminio

3

3 + 3Solucin aprox 40%Solucion

3+

3+, 3+TanqueTanque Bomba Bomba65 mg/l de

3-Contenido de Al mayor que contenido de FeFe (III)Cloruro frrico (III)

3. 62

Solucin de 30% - 40%

3+Tanque Bomba79 mg/l131 mg/lSulfato de hierro (III)

2(4)3Solucin al 40%

3+Tanque BombaAprox 97 mg/l

2(4)3CalCal CaO Polvo

2+SiloSistema de disolucin con bomba50 150 mg/l CaOVolumen de dosificacin de cal segn capacidad de acidez y valor de pH deseadoHidroxido de Calcio 2Polvo

2+SiloSistema de disolucin con bomba50 150 mg/l 2REACCIONES DE PRECIPITACION 3+, 3+, 2+tienen comportamiento similar, no obstante el 3+es el mas usado en dosis de 10 mg/l, con rendimientos de 90%. La cal es menos eficaz, en dosis de 500 700 mg/l con rendimientos de 50% a valores de pH de 10.5 11. La cal es el mas barato de los agentes de precipitacin. Los mecanismos de eliminacin del fosforo son: 32+ +243 3(4)2

3+ +43 4

3+ +43 4 El alumbre 2

43. 162 conduce a rendimientos de 95% en dosis de 200 250 mg/l, pero tiene alto costo, adems se logra el 50% -60% de separacin de compuestos orgnicos. Combinaciones de cal y Fe3+ en proporciones de 100 150 mg/l y 2 5 mg/l conducena rendimientos de 95% Valor de pH: Solubilidad mas baja de 4y 4se da en el mbito de pH de 5 5.5 y6 7 respectivamente. La precipitacin de fosforo se da en pH usuales de 6.6 8.5. En lapre precipitacin con cal se requiere pequeas dosis de cal, luego de la adicin de caldebe existir al menos 0.5 mgCa/mgP en la precipitacin simultanea. PRECIPITACION PREVIA: Los precipitantes se introducen en el agua residual cruda antesdel pretratamiento. Normalmente una combinacin de cloruro frrico y cal conrendimiento de 95%, pH=10 (adicion de cal). PRECIPITACION SIMULTANEA: El precipitante se agrega al tanque de aireacin y sedecanta junto con el lodo activado, mejorando la decantacin y compactacin en elclarificador secundario. La recirculacin da mejor aprovechamiento. Se emplea enlagunas con aireacin o no, en las no aireadas se recomienda usar cal para evitarformacin de sulfuro de hierro. PRECIPITACION SUCESIVA: Los reactivos se aaden al efluente del clarificador secundario, luego se coloca un clarificador adicional para tratar fosfatos precipitados, los rendimientos son superiores a las anteriores precipitaciones. CALCULOS DE LAS CANTIDADES DE AGENTES PRECIPITANTES Concentracion de

en aguas residuales sin tratar = 10 /3 Concentracin de

despus del pretratamiento = 8 /3 Concentracin de

menos la asimilacin = 6 /3 1% de 200 /35 = 2

/3 Agente precipitante 138

/ de disolucin de hierro III = 1.5

Calculo de la cantidad necesaria de metal del modo siguiente: Hierro (55.85 g/mol) 55.85 /30.97 /1.5 = 2.7

/

Aluminio (27 g/mol) 27 /30.97 /1.5 = 1.3

/

Calculo de la dosificacin necesaria:6

/32.7

/

138

/ CONSUMO DE CAL: 1.5 veces la dureza debido al carbonato del agua residual (moles/ l de 2+) CONSUMO DE +O +: = 1 + 0.5 log

En la que es el rendimiento de eliminacin de fsforo [e=(Pi -Pf )/Pi , siendo Pi la concentracin inicial de fsforo en el agua residual (moles de P/l)]; Pf la concentracin final de fsforo despus de la precipitacin (moles de P/l]; C1 una constante que tiene un valor de 0,614 para el FeCl3 y 0,662 para el alumbre; y m la molaridad requerida del agente de precipitacin (moles de Fe3+ o A13+/l). Despejando m:m = Pi 10(-C1)/0,5se aplican en el intervalo 0,45 < < 0,95.