ScandrootsColombia S.A.S “LaminasFiltrantes®”Por: Patricia Leon H y Juan Andres Eslava L . Fusagasugá 18/07/2017 LáminasFiltrantes Definición y Descripción LáminasFiltrantes® Su definición y descripción LaminasFiltrantes® es el desarrollo de la observación e Investigación de la capacidad de auto limpieza que tiene la naturaleza. Es una tecnología de tratamiento de aguas y lodos residuales, Eco-tecnológicos, naturales, de bajo costo diseñados para imitar los procesos encontrados en los ecosistemas naturales de humedales. Una alternativa potencial para el tratamiento de Aguas Residuales Domésticas e Industriales, al igual que para tratamiento de Lodos Orgánicos, inorgánicos, Tóxicos y peligrosos. Es una micro filtración del agua/lodo contaminada a través de un Bio-sustrato* y por medio de las raíces de la gramínea (Phragmites Communis) que es sembrada dentro del sistema. El agua puede ser filtrada ya sea horizontal o verticalmente a través del Bio-sustrato, dependiendo de la contaminación y la normatividad a cumplir. El tiempo de permanencia en el sistema es calculado y diseñado, basado en el grado de contaminación y el efecto de limpieza que se desea lograr. Esta tecnología ha sido aplicada y desarrollada en Colombia con demostraciones exitosas a nivel industrial y doméstico, como es el caso de la industria petrolera, galvanoplastia, de alimentos, curtiembres, etc. Etc. PTAR LAMINAS FILTRANTES PARA EL PROCESO DE LA INDUSTRIA DE GALVANOPLASTIA, ACESCO, BARRANQUILLA Estructura Constan de una excavación (profundidad de hasta 2m) cubierta con una protección de geotextil y geo membrana de alta densidad termo sellada (180oC) de polietileno que impermeabiliza y evita la contaminación del subsuelo y aguas subterráneas y funciona además como barrera de raíces de la vegetación que se propaga en el sistema. En el interior del sistema se instalan capas de diferente composición y funciones determinadas para la filtración y tratamiento del agua/lodo. Elementos de Estructura de LaminasFiltrantes ® Geo-membrana (polietileno de alta densidad HDPE, VFPE) Cama de Grava Piedra Bola de 4-8”Ø (filtro de entrada/salida) Bio-sustrato = Mezcla compuesta de arena, Bio-compost, cascarilla de Arroz, logrando las condiciones de filtrado ideales para el tratamiento. Vegetación gramínea (Phragmites Communis) Tubería PVC Sanitaria GLOSARIO LODOS RESIDUALES = Fluido con cierta viscosidad y un porcentaje de agua que varía entre 93 y 97% SOLIDO EN SUSPENSION = Partículas muy pequeñas no solubles, dispersas en el agua. MICROFILTRACION= Es el proceso de filtración de partículas y microorganismos pequeños en el agua por un medio que las atrapa y permite el paso del fluido. BIO-SUSTRATO = Una mezcla heterogénea de Bio-compost, cascarilla de arroz y arena en proporciones dependiendo de su uso para tratamiento en LáminasFiltrantes® PHRAGMITES COMMUNIS = Gramínea, genero de las plantas herbáceas perteneciente a las posáceas. De nombre común, carrizo o Junco. Es una planta encontrada naturalmente como planta emergente en Humedales en todo el territorio Colombiano y otras partes del mundo. La planta ha demostrado ser la más tolerante a cambios de saturación, factores climáticos y fluctuaciones de contaminación. GEOMEMBRANA= son láminas geo sintéticas que aseguran la estanquidad de una superficie. Normalmente se usan para remediar las pérdidas de agua por infiltración o para evitar la migración de los contaminantes al suelo. (Wikipedia) CAMA DE GRAVA = Medio filtrante de “piedra bola” de 4-8”Ø donde se efectúa la primera fase de filtración y se crea una “Biopelícula” pegada a la piedra donde se ubican las bacterias que efectúan la limpieza inicial. Procesos de tratamiento Pre-tratamiento Todo sistema de Laminas Filtrantes® inicia el proceso con un sistema de PreTratamiento cuya función principal es separar los Sólidos de gran tamaño (Papel, Toallas, botellas, palos, etc..) por medio de un sistema físico de Cribado y desarenador para evitar taponamiento del sistema y reducción de efectividad en el tratamiento. FLUJO HORIZONTAL Sub Superficial Sistema de Tratamiento de Aguas residuales (domésticas e Industriales) Inicia su tratamiento Primario por operación física en un tanque Sedimentador que tiene como objetivo y como su nombre lo indica, sedimentar los sólidos presentes en el agua residual antes de la entrada al sistema de LaminasFiltrantes® El tanque consta de unas cámaras donde se efectúa una clarificación eficiente y el volumen del lodo es disminuida por la mineralización ejecutada por los microorganismos presentes. EL agua residual clarificada es luego conducida por gravedad al sistema biológico de Tratamiento de LaminasFiltrantes® y es distribuido de forma homogénea por una tubería de PVC perforada dentro del filtro de grava. De ahí pasa a hacer una micro-filtración por medio del Bio-sustrato compuesto por una mezcla de Bio-compost, arena y cascarilla de arroz y consecuentemente por las raíces de la vegetación que transportan oxígeno al suelo, donde se almacenan los micro-organismos que cumplen la función de la degradación de los contaminantes. EL efluente recogido por la tubería al final del sistema es luego conducida para su disposición final (Vertimiento, reúso, riego o evaporación). La vegetación de Phragmites Communis, sembrada en la capa del Bio-sustrato transportan por medio de la Aerénquima de sus tallos y raíz, oxígeno a sus extremidades rizomáticas (zona de raíces) donde se forman las zonas Aerobias Anóxas y Anaerobias. FLUJO VERTICAL Sistema de Tratamiento de Lodos Residuales (domésticos, industriales, municipales) En LaminasFiltrantes® de FV, los residuos son alimentados y distribuidos al sistema por la parte superior por medio de canales abiertos o tubería perforada de PVC. El efluente va percolando gradualmente hacia abajo por el Bio-sustrato y luego se recoge por una red recolectora de tubería PVC perforada que lo guía hacia un tratamiento posterior o para su uso final (dependiendo de la calidad de salida). GLOSARIO •BIOCOMPOST = Compost de material vegetal, producido en las instalaciones de Biolodos S.A E.S.P con ingeniería especializada, compuesto de elementos que potencializan la efectividad de los microorganismos (bacterias y hongos) y el crecimiento de la raíz de la Phragmites. •CRIBADO = Método de separación de elementos de diferente tamaño por medio de barreras con orificios o cribas que permiten el paso de los más pequeños y retienen a los mayores. (Wikipedia) •TRATMIENTO PRIMARIO = Los tratamientos primarios son aquellos que eliminan los sólidos presentes en el agua residual. (Wikipedia) •AERÉNQUIMA = Tejido vegetal con grandes espacios intercelulares, que transportas oxígeno, hidrogeno y otros gases, que se encuentra habitualmente en raíces y tallos de las plantas que crecen en los diversos cuerpos de agua •RIZÓMAS = Un rizoma es un tipo de tallo que crece de manera subterránea y en sentido horizontal, dando lugar al surgimiento de brotes y raíces a través de sus nudos. (Wikipedia) En los sistemas de LaminasFiltrantes® FV, no hay necesidad de tratamiento primario ya que toda la separación de los sólidos sucede dentro del sistema. Sin embargo, es necesario hacer un pretratamiento inicial con algún sistema de cribado para separar residuos sólidos de mayor tamaño que pueden obstruir los procesos del sistema, dependiendo de la procedencia del residuo (lodo o aguas contaminadas). mucosidad común en el lodo y que pueden atrofiar el sistema. Deshidratación El lodo contiene diferentes formaciones de agua, lo cual dificulta su deshidratación. Para una deshidratación completa muchas veces se requiere de fuerzas mecánicas. Dentro de LáminasFiltrantes®, el proceso de deshidratación se hace efectivo por la intervención de las plantas (Phragmites Communis) que son sembradas en el sistema y contribuyen con la evapotranspiración gracias a los Rizomas (Zonas de Raíz) que penetran el lodo de una forma muy eficiente, sin necesidad de ninguna fuerza mecánica. Este proceso de deshidratación, en climas tropicales puede sucederse de 3 a 4 días. PHRAGMITES EN TRATAMIENTO DE LODOS PAF 1 TRATAMIENTO DE LODOS Homogenización Previo al tratamiento se hace una homogenización del Lodo al momento de recepción que genera las condiciones necesarias para que se efectúe el engrosamiento del lodo. Se estabiliza para evitar problemas de leudación y RAIZ DE PHRAGMITES DENTRO DE SISTEMA LF 1 El agua de lixiviado es tratada en una PTAR de LaminasFiltrantes® de flujo horizontal. El agua lluvia que cae sobre la superficie de los sistemas de LáminasFiltrantes® no alcanza a tener el contacto suficiente con el lodo para hidratarlo nuevamente, ya que la sustancia seca en la superficie ya ha iniciado un proceso de mineralización. Mineralización La mineralización de lodos se efectúa biológicamente, disminuyendo su volumen en un 95% y gracias a los microorganismos que transforman el sólido deshidratado en sustancia seca y luego en abono remediador de suelos. Este proceso dura 2 o 3 días, pero los dimensionamientos de las PTAR se hacen de acuerdo al solido seco que se recibe durante 10 años. EL proceso de mineralización es capaz de reducir el volumen de los lodos aproximadamente a un 5% de su volumen inicial. Funcionamiento Bioquímico. El oxígeno transportado por las plantas hacia las raíces, activa la vida microbiana y bacteriológica (micro orgánica) que se requiere para la degradación y mineralización natural de los lodos. Los largos tiempos de retención dentro de los sistemas contribuyen a que el lodo se estabilice y se produzca una considerable mortandad de patógenos (higienización). GLOSARIO • BIOPELÍCULA= Una Biopelícula, biofilm, tapiz bacteriano o tapete microbiano es un ecosistema microbiano organizado, conformado por uno o varios microorganismos asociados a una superficie viva o inerte, con características funcionales y estructuras complejas. Este tipo de conformación microbiana ocurre cuando las células planctónicas se adhieren a una superficie o sustrato, formando una comunidad, que se caracteriza por la excreción de una matriz extracelular adhesiva protectora. (Wikipedia) • ENGROSAMIENTO DE LODO=La función del espesado es la de aumentar la fracción sólida de los lodos, para reducir el costo de los tratamientos posteriores, reduciendo los volúmenes a ser procesados. Las técnicas usadas para el espesamiento son: por sedimentación o por gravedad; por flotación; y por centrifugado. (Wikipedia)