Fango

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Sedimentos debidos a ingeniería que reducen la velocidad del flujo de agua, por lo que la corriente no puede transportar mucho fango.

Fango es, en general, cualquier tipo de «lodo glutinoso que se forma generalmente con los sedimentos térreos en los sitios donde hay agua detenida».[1] A partir de esta definición nace el significado técnico de «lodo o sedimento acuoso en el que se concentran los sólidos sedimentados o decantados de un agua bruta o bien de un reactor biológico», en una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), bien doméstica o industrial.

Los fangos primarios proceden de la decantación directa del agua bruta, mientras que los secundarios proceden de la sedimentación del llamado licor, mezcla del reactor biológico, y están compuestos en gran parte por células depuradoras.

Producción y características de los fangos en una EDAR[editar]

Los fangos, tanto primarios como secundarios, tienen un contenido en agua superior al 95% y son putrescibles, por lo que los objetivos de su tratamiento son:

  • Reducir su volumen mediante la eliminación de agua.
  • Estabilizarlos para su posterior digestión.
  • Conseguir su manejabilidad y transportabilidad.

Estos tres objetivos se corresponden, respectivamente, con el espesamiento, la estabilización y la deshidratación.

Tipos de fangos[editar]

Fangos primarios[editar]

Su cantidad depende del tipo de agua residual, aunque orientativamente suponen el 50% del total de fangos de la EDAR. En la decantación primaria simple: C en kg/día = Q•SS R 10-5

Q es el caudal de agua bruta en m3/día, SS son los g/m3 de sólidos en suspensión en esa agua, y R es el coeficiente de reducción en los decantadores primarios, que se sitúa alrededor del 60-70%.

Los fangos de tratamiento físico-químico se producen en mayor cantidad, por el mayor rendimiento de eliminación y por el aumento de volumen debido a los hidróxidos metálicos.

Fangos secundarios[editar]

Su cantidad depende de la edad del fango y la carga másica, así como del tipo de agua (componente industrial), la nitrificación y la temperatura. Existen las fórmulas de Huisken, Eckenfelder y Metcalf-Eddy.

Características del fango[editar]

Físicas[editar]

El fango se caracteriza por su densidad, concentración de sólidos, viscosidad y sedimentabilidad. La concentración de sólidos totales se determina por secado a 105 °C, y la de los suspendidos por filtración. Cabe distinguir los fijos de los volátiles. En cuanto a la sedimentabilidad, se ensaya en un cono Imhoff de 1 litro durante media hora. En el caso de fangos secundarios, tenemos el IVF (Índice Volumétrico de fangos), que informa sobre el posible esponjamiento. Finalmente, se puede calcular la resistencia específica a la filtración (torta). A lo largo de las diferentes etapas que constituyen la línea de agua de la EDAR se van produciendo residuos y fangos, estos subproductos, que constituyen la contaminación que contenía el agua, hay que gestionarlos de forma adecuada. Sus características pueden ser muy variadas (sólidos, semisólidos, líquidos, etc.). La gestión y tratamiento de los fangos generados en los decantadores primarios y secundarios, o en los propios reactores biológicos, que representan el mayor volumen de residuos, se va a realizar en la línea de fangos de la EDAR. La línea de fangos tiene tanta importancia, o más, que la línea de agua. Hoy en día, con todas las variadas estrategias de recuperación energética, la línea de fangos es más compleja que la línea de agua.

• Principales características frente a su evacuación En la línea de agua hay dos fuentes de producción de fangos: la decantación primaria y el binomio reactor biológico-decantación secundaria. Las principales características de estos fangos son las siguientes: o El fango contendrá materia orgánica, por lo tanto podrá degradarse (son sumamente inestables y putrescibles). o Poseen una gran patogeneidad. o Sólo una pequeña parte del fango es materia sólida. La cantidad de agua presente puede ser del orden del 95% al 97% en fangos primarios, y de hasta el 99% en fangos secundarios, por lo que ocupan un volumen importante. o Posible presencia de metales pesados por posibles aportaciones de aguas residuales industriales. o El nitrógeno y fósforo que contienen pueden darle a este cierto valor fertilizante. o • El poder calorífico de la materia orgánica puede hacer posible o interesante la incineración. Estas circunstancias motivan que la gestión y el tratamiento sea compleja. El objetivo final es modificar las características de los fangos con el fin de tener unas condiciones tales que permitan su manejo, su evacuación y su disposición final óptima, tanto desde el punto de vista sanitario como ambiental. La gestión adecuada de los fangos está estrechamente ligada al proceso de depuración empleado, que determinará las características y propiedades de los lodos y la viabilidad o conveniencia de la alternativa a emplear en la gestión. Este lodo, dependiendo de sus características físico-químicas, puede ser tratado bien como un residuo que hay que disponer adecuadamente o como un recurso susceptible de ser utilizado. • Características de los fangos

Características Físicas:

o Sedimentabilidad: Es un parámetro físico de suma importancia, que caracteriza la facilidad, o no, de la separación entre las fases sólida y líquida de un fango. Un ensayo de sedimentabilidad consiste en tomar una muestra de fango, en una probeta de un litro, la cual se mezcla de forma homogénea y se deja sedimentar durante cierto tiempo. Un ensayo que caracteriza la sedimentabilidad de un fango es el denominado Índice Volumétrico del Fango (SVI), que representa el volumen en mL que ocupa un gramo de fango sedimentado, al cabo de media hora, en una probeta de un litro. Se ha comprobado que los fangos sedimentan bien a partir de SVI menores de 100. Actualmente se empieza a utilizar el SSVI, ó “stirred sludge volume index”, que intenta evaluar la sedimentabilidad evitando el efecto pared del método tradicional.

o • Distribución del agua en el fango: El agua presente en el fango se encuentra en cuatro formas (ver figura): libre, coloidal, intercelular y capilar. El agua libre puede separarse del fango por gravedad ya que no está asociada a los sólidos. Para eliminar el agua coloidal y capilar se necesita un acondicionamiento químico previo al empleo de medios mecánicos. Para eliminar el agua intercelular se debe romper la estructura que la contiene, esto se lleva a cabo mediante tratamiento térmico.

o Peso específico: es el peso de un determinado volumen de fango generalmente se expresa como gr/cm3. El peso específico se calcula como: 1/Pet=S(Wi/Pei) Siendo: Pet: peso específico del fango. Wi: proporción del componente i del fango. Pei: peso específico del componente i

o Índice Volumétrico de Fangos (IVF): Mide la capacidad de decantación de un fango. Representa la medida que ocupa 1l de fango transcurridos 30 min. Se calcula como: IVF=Vfango(ml)*1000/SS(mg/l)

o Tamaño de las partículas: Para intentar caracterizar el tamaño de las partículas se consideró el índice volumétrico del floculo, que es la relación entre el volumen del floculo y el volumen del fango.

o Viscosidad: Mide las características reológicas de los fangos. En los apuntes no se especifica el método de medida.

Químicas[editar]

Poder calorífico, estimado por fórmulas empíricas.

Biológicas[editar]

Tipos de microorganismos y su toxicidad En los fangos primarios están presentes todos los posibles patógenos humanos o animales del agua residual, mientras que en los fangos activados hay una fauna modificada, fundamentalmente bacteriana, pero que al aumentar la edad de los fangos se va enriqueciendo en protozoos y rotíferos. Este fango secundario contiene muchos menos patógenos. Finalmente, los fangos anaerobios tienen pocos patógenos.

Referencias[editar]