vvEFA
DESCRIPCION
United States
Environmental Protection
Agency
Office of Water
Washington, D.C.
EPA832-F-00-067
Septiembre de 2000
Folleto informativo del manejo de
biosolidos y residues
Control de olores en el manejo de
biosolidos
Este folleto proporciona information sobre el
control de olores de las instalaciones de
production de biosolidos, y la prevention de
olores provenientes de las instalaciones de
almacenamiento, distribution y aplicacion de
los biosolidos. El nivel del detalle se selecciono
con el fin de proporcionar una description
global del proceso, al personal responsable de la
toma de decisiones, incluyendo los encargados
de la operation de las plantas de tratamiento de
agua residual y el personal gerencial. No se
proporciona esta information como una guia de
disefio.
Los olores fetidos normalmente se producen en
las plantas de tratamiento de aguas residuales,
las instalaciones de procesamiento de biosolidos
y sitios de reciclaje en donde no se ponen en
practica un manejo y control apropiados. El no
reconocer la importancia de los olores y tomar
acciones para prevenir las emisiones de olores
puede generar quejas, cierres del sistema,
modificaciones costosas, y la falta de aceptacion
del producto final. Cada instalacion debe
mantener un registro o expediente sistematico
de las quejas referentes a los olores (Chlupsa).
El disefio de la instalacion, la operation, la
administration, el control y la cuidadosa
atencion deben ser adecuados para poder reducir
la generation de olores. Los profesionales
encargados de la calidad del agua tienen la
responsabilidad de mitigar los olores molestos.
Los programas de control de olor mas acertados
son aquellos que utilizan un enfoque que
considere todos los aspectos del sistema y los
examine por completo, desde los usuarios del
alcantarillado hasta las practicas de aplicacion al
terreno. Tal como un buen medico identifica la
causa de la enfermedad y no solo trata los
sintomas, un manejo eficaz de olores debe
identificar y manejar las fuentes de olores y no
solo tratar de enmascarar o de ocultar los olores
desagradables. Ademas, un enfoque integral
que considere todos los aspectos debe incluir la
comunicacion eficiente con aquellos grupos que
puedan ser afectados negativamente por los
olores.
Los olores molestos pueden tener efectos
perjudiciales desde el punto de vista estetico, en
los valores de las propiedades, y en la calidad de
vida de las comunidades afectadas por ellos.
Existen compuestos olorosos que se clasifican
como agentes contaminantes toxicos, pero las
emisiones de estos compuestos son restringidas
por las normas existentes de calidad del aire y
por ello su control no forma parte de esta
discusion. Un producto oloroso de biosolidos, o
un proceso de tratamiento de biosolidos que
genere emisiones de olor, puede ser percibido
como no sanitario debido al origen de los
solidos. Poco se conoce de las causas que
originan quejas referentes a la salud cuando no
se presentan irritaciones o toxicidad (Schiffman
-------
et, al.). Si bien se cuenta con information
marginalmente relacionada de otras industrias,
no existen datos o information relevante
relacionada directamente a los olores
producidos por los biosolidos. Se necesita una
mayor investigation para identificar los efectos
potentiates de los olores de biosolidos en la
salud.
Los reclamos con respecto al olor en las
instalaciones en operation pueden generar
problemas a largo plazo. La oposicion publica a
nivel local puede retrasar o eliminar programas
de expansion o de mejora a las instalaciones
necesarias para mejorar de la calidad del agua.
La perception de que programas propuestos de
aplicacion al terreno generaran olores molestos
puede restringir la implementation de un
programa valioso y benefico de reutilizacion.
la estabilizacion alcalina de los solidos libera al
aire el amoniaco junto con otros compuestos
volatiles. Los olores del compostaje pueden ser
causados por el amoniaco (Walker), las aminas,
los compuestos de azufre, los acidos grasos, los
compuestos aromaticos e hidrocarburos tales
como los terpenos; estos ultimos son
provenientes de productos de madera que son
utilizados como agentes de abultamiento. Los
biosolidos digeridos aerobicamente y los
biosolidos secados al aire, si bien pueden
contener muy poco sulfuro de hidrogeno, tienen
olores causados por el mercaptano y el sulfuro
de dimetilo (Bertucci, Dodd, Hatfield,
Williams).
Los cinco factores independientes que son
necesarios para la completa investigation del
olor son:
que los biosolidos generan olores?
Un aspecto interesante de los biosolidos es que
constituyen una fuente abundante de alimento
para los microorganismos, que incluyen
aminoacidos, proteinas y carbohidratos. Estos
microorganismos en los biosolidos degradan
estas fuentes de energia y se forman compuestos
olorosos (Walker, 1991). Las formas organicas
e inorganicas del azufre, los mercaptanos, el
amoniaco, las aminas y los acidos grasos
organicos se conocen como los compuestos
causantes de los olores mas desagradables
asociados con la production de biosolidos.
Estos compuestos son liberados de los
biosolidos, tipicamente por el calor, la aireacion
y la digestion. Los olores varian segun sea el
tipo de solidos residuales procesados y el
metodo de proceso.
La digestion anaerobia de los residues primaries
del agua residual produce sulfuro de hidrogeno
y otros gases que contienen azufre, mientras que
1. La intensidad o penetrabilidad - la medida
de la intensidad percibida del olor
comparado a las concentraciones de un
compuesto estandar.
2. El caracter - el cual se relaciona con la
asociacion mental realizada por la persona
que detecta el olor.
3. Los factores hedonicos - el agrado o el
desagrado relative de un olor detectado por
la persona.
4. La detectabilidad o cantidad - el numero de
diluciones requeridas para reducir un olor a
su concentration perceptible minima
(Switzenbaum et al., 1997, Walker).
5. La masa - la masa total por unidad de
tiempo o el volumen de aire oloroso
producido.
APLICABILIDAD
-------
Control del olor en las instalaciones que
procesan biosolidos
Las instalaciones procesadoras de biosolidos
pueden generar olores durante los procesos de
espesamiento, digestion, deshidratacion,
transporte, almacenamiento, carga de camiones,
secado por aire, compostaje, secado termico,
estabilizacion alcalina, y/o la incineration. Los
olores pueden ser de fuentes puntuales o estar
presentes en el aire ambiental (por ejemplo, en
un cuarto de filtro prensa). Los olores pueden
emanar de fuentes puntuales o estar presentes en
el medio ambiente debido a fuentes regionales.
Una auditoria comprensiva del olor y un
modelaje de la dispersion en el aire son la mejor
garantia para asegurar que el dinero invertido de
capital y operacion sean utilizado en forma
inteligente. Los duefios de la instalacion deben
buscar a un consultor que se especialice en el
control de olores provenientes de los biosolidos
cuando inicien las actividades de inspection
para la detection de olores. Una auditoria del
olor lograra lo siguiente:
Las practicas correctas de manejo o los cambios
en la operacion pueden reducir las emisiones del
olor; sin embargo, la contention del olor y el
tratamiento en las instalaciones de proceso de
biosolidos pueden ser necesarios para controlar
los impactos en las zonas receptoras en
direction del viento.
El beneficio de modelar la dispersion del aire
con anterioridad al disefio final no debe ser
subestimado. La informacion obtenida del
proceso de modelacion puede resultar en
cambios de disefio, tales como el aumento de la
altura de la chimenea, el incremento de la
velocidad del gas dentro de la chimenea, el
proporcionar recalentamiento para aumentar la
flotabilidad termica, o el hacer dilution con el
aire del medio ambiente (Haug, 1990). Estas
medidas de bajo costo pueden reducir
significativamente los costos de inversion y de
operacion, y mejorar la eficacia del proceso.
Asi mismo, la comunicacion eficaz con las
comunidades afectadas es un punto importante
para mejorar las actividades de manejo de los
olores, y reducir el numero de reclamos.
• Cuantificar los olores de cada fuente de
emision.
• Analizar los compuestos causantes del olor.
• Determinar los procesos por los cuales se
forman los compuestos causantes del olor.
• Identificar las fuentes mas significativas del
olor.
• Obtener informacion para el modelaje de la
dispersion de las emisiones de olor.
• Determinar el plan de manejo de olores mas
eficiente desde el punto de vista economico.
Control del olor en los sitios de aplicacion al
terreno
La persona o entidad que produce los biosolidos
tiene la responsabilidad de realizar el control del
olor en los sitios de aplicacion al terreno. Aun
si la entidad responsable emplea un contratista
para realizar las actividades de transporte,
almacenamiento o los servicios de aplicacion al
terreno, los terminos del contrato deben incluir
practicas de manejo para reducir al minimo la
production de olores. Ademas, el productor de
los biosolidos y el contratista deben tener un
plan para mitigation de los olores el cual se
sefialen los lineamientos y las politicas para la
documentation y la respuesta a las quejas
-------
referentes al olor. La persona responsable de
aplicar los biosolidos al terreno debe tener la
autoridad, y la responsabilidad, de rechazar la
entrada de biosolidos a sitios que tengan
problemas concernientes con el olor.
Los productores de biosolidos deben realizar el
esfuerzo necesario para reducir al minimo los
olores en el lugar de uso porque la eficacia a
largo plazo de la aplicacion al terreno depende
de ese esfuerzo. Un aumento dramatico en el
numero de ordenanzas locales que prohiben o
restringen el uso de biosolidos ha sido
observado en afios recientes como resultado de
los reclamos referentes al olor. Una encuesta en
el ambito nacional (Biocycle 1999) revel 6 que
los olores en los lugares de aplicacion al terreno
generalmente fueron el primer problema de
operacion que genero diversos reclamos, a lo
cual siguieron preguntas y, a menudo, el
establecimiento de grupos organizados de
oposicion publica.
Las normas federates referentes a los biosolidos
(Federal Biosolids Regulations) no regulan los
olores porque se creia que dichos olores,
provenientes de aplicacion al terreno, no tenian
ningun efecto dafiino en la salud humana. Se ha
dicho, sin embargo, que "los olores provenientes
de los biosolidos no representan una amenaza a
la salud, pero esos olores si estan erosionando el
apoyo publico necesario para fomentar los
programas de reciclaje de biosolidos" (Toffey,
1999).
La metodologia mas efectiva en terminos
economicos para el control del olor podria ser el
examinar las practicas de operacion y de
mantenimiento en la instalacion de
procesamiento. Las condiciones septicas
pueden generar un producto de biosolidos que
sea de olor mas desagradable de lo necesario.
Algunos polimeros se descomponen y forman
compuestos que generan olores a altas
temperaturas y valores elevados de pH. La
digestion anaerobia incompleta puede dar lugar
a olores mucho mas fuertes a los producidos por
cualquier otro tipo de digestion. La mezcla de
lodo crudo y los lodos activados de purga (LAP)
antes de almacenar el liquido puede dar lugar a
concentraciones mas altas del sulfuro de
dimetilo (Hentz and Cassel, 2000).
Los metodos para reducir olores en los sitios de
aplicacion al terreno incluyen:
• El estabilizar, condicionar y manejar
correctamente los biosolidos en las
instalaciones de tratamiento para reducir al
minimo los olores del producto final.
• El seleccionar emplazamientos remotos y
campos que se encuentren alejados de
vecinos (USEPA and USD A, 2000).
• El aplicar material bien estabilizado.
• El limpiar diariamente los tanques, camiones
y los equipos.
• Siempre que sea posible, el inyectar los
biosolidos debajo de la superficie o
incorporarlos en el terreno (WEF 1997).
• El minimizar el tiempo durante el cual los
biosolidos son almacenados (USEPA and
USDA, 2000).
• El reducir la visibilidad de la instalacion y
aumentar al maximo la distancia entre el
area de almacenaje y las viviendas habitadas
(USEPA and USDA, 2000).
• El evitar la aplicacion al terreno cuando las
condiciones del viento favorezcan el
transporte de olores a areas residenciales
(USEPA and USDA, 2000).
• El planificar el almacenaje de los biosolidos
en el campo considerando la estabilidad, la
cantidad, y el tiempo durante el cual los
biosolidos van a ser almacenados, ademas
-------
de considerar la ubicacion del lugar con
respecto a la proximidad a vecinos y a las
condiciones meteorologicas (USEPA and
USDA, 2000).
• El evitar la aplicacion al terreno cuando se
esten organizando actividades al aire libre en
areas residenciales proximas, o alrededor de
dias festivos tales como el de
conmemoracion (Memorial Day), de la
independencia y del trabajo (WEF 1997).
• El desarrollar un plan para el control del olor
y capacitar a todo el personal para poder
identificar y mitigar los olores.
• El tener una alternativa de manejo de los
biosolidos incluyendo el uso de rellenos
sanitarios, especialmente para cargas
malolientes de biosolidos.
Manejo del proceso
El grado de control de olores que se debe tener
en las instalaciones de procesamiento de
biosolidos se determina mediante criterios
especificos del lugar tales como:
• La proximidad actual y futura del sitio a
areas residenciales o comerciales.
• Los patrones locales de viento, de mezcla de
aire y los factores de dispersion (estabilidad
del aire).
• La temperatura y la humedad.
• La variabilidad diaria y estacional de los
factores anteriormente mencionados.
La cantidad de biosolidos procesados.
Un modelo automatizado de dispersion del aire
que considere las caracteristicas de magnitud,
frecuencia, y duration de los eventos, y este
calibrado y verificado con datos de monitoreo
en el sitio, puede ser una herramienta eficaz
para predecir el impacto de las emisiones de
olor. Este tipo de modelo puede determinar la
cantidad y el tipo de control que sean necesarios
para prevenir o minimizar el impacto. Para
lograr esta tarea con alguna certeza de exito, se
debe llevar a cabo un estudio formal del olor.
Durante la planificacion o el disefio preliminar
de una instalacion propuesta para el
procesamiento de biosolidos, se debe realizar un
estudio del olor para poder obtener un mejor
conocimiento y aplicar las experiencias
obtenidas de las operaciones exitosas en
instalaciones similares. Para las instalaciones
existentes que presentan problemas con el olor,
el estudio debe determinar el grado en el cual
los procesos unitarios especificos o fuentes
dispersas contribuyen al impacto fuera de los
limites del sitio. Se debe realizar un programa
detallado de muestreo y de monitoreo para
determinar niveles maximos permisibles de
olores molestos. Las muestras liquidas y de
gases pueden ser analizadas con metodos
quimicos para identificar los compuestos
especificos del olor. Tanto las mediciones
sensoriales directas de la intensidad del olor
como de la fuerza del olor son tambien utiles
para identificar las fuentes de la mezcla
compleja de compuestos que tipicamente son
responsables de quejas debidas a los olores. Las
mediciones sensoriales directas son realizadas
por un panel de observadores muy capacitados
("narices expertas") quienes analizan y
clasifican las muestras de aire en cuanto a la
intensidad del olor (escala n-n-butanol) y la
fuerza del olor (dilution al limite o escala D/T).
Un estudio comprensivo del olor debe
proporcionar un entendimiento completo de las
-------
fuentes y la naturaleza de las emisiones del olor,
identificar los metodos disponibles para su
control, y establecer los criterios para medir la
eficacia de la tecnologia de control.
Las normas locales pueden establecer el grado
requerido de control del olor. Generalmente las
normas se establecen para prevenir las
condiciones molestas fuera de los limites de
propiedad de la instalacion. Los limites
numericos de concentraciones permisibles de
compuestos olorosos se especifican en algunas
localidades, mientras que en otras se especifica
la frecuencia y/o duration de la detection de los
olores fuera de los limites de la instalacion
como los criterios de violation de las normas.
Fuentes del olor
Los sistemas de alcantarillado que tengan
periodos largos de retention pueden generar
condiciones septicas en la planta de tratamiento
de aguas residuales y problemas subsiguientes
del olor en el manejo de biosolidos y su
disposition final. Los procesos de compostaje
de pila estatica aireada, de hilera, y de procesos
dentro de recipientes pueden producir olores
desagradables si se producen condiciones
anaerobias, y aun en condiciones aerobias. La
ventilation con aire a traves del material de
compostaje ayuda a controlar la temperatura del
material, a mantener las condiciones aerobicas,
y a proporcionar un medio que dirige la
corriente de aire del extractor a un dispositivo
de control del olor. Los procesos de
pasteurization alcalina producen amoniaco, asi
como otros compuestos que producen olores.
Las instalaciones a gran escala son
frecuentemente estructuras encerradas que son
ventiladas a un depurador quimico humedo. Las
instalaciones de secado termico utilizan
generalmente depuradores quimicos y/o
dispositivos de post-combustion tales como los
oxidadores termales regenerativos.
Las instalaciones que procesan biosolidos
pueden ser operadas y manejadas para reducir la
generation y la emision de olores. La cantidad
y la intensidad de los compuestos olorosos se
pueden reducir por medio de:
• Los procedimientos de operacion y de
mantenimiento para prevenir condiciones
anaerobias.
• La adicion de agentes oxidantes para
prevenir la formation del sulfuro de
hidrogeno.
• La selection de polimeros que sean
resistentes a la descomposicion a altas
temperaturas y pH.
• La optimizacion de todos los procesos de
estabilizacion tales como la digestion
anaerobia, la digestion aerobia y la
estabilizacion alcalina.
• La evaluation de los impactos ocasionados
por la mezcla de diversos tipos de solidos y
su almacenamiento (Hentz and Cassel).
• La limpieza con depuradores quimicos o
biofiltros que funcionen en forma apropiada.
El evaluar la optimizacion de la operacion y el
mantenimiento puede tener un doble beneficio.
Primero, se disminuye la cantidad y la
intensidad de los olores generados en el lugar,
reduciendo al minimo los costos del equipo para
su control. Segundo, se genera un producto
menos oloroso que es mas facil de almacenar,
transporter, utilizar o vender.
DESCRIPCION GENERAL
ALTERNATIVAS
DE LAS
-------
Estado actual
Los metodos actuales para el control de olores
provenientes de las instalaciones de production
de biosolidos incluyen los biofiltros, los tanques
de lodo activado, los depuradores o limpiadores
quimicos humedos, los oxidadores termales
regenerativos, y los agentes contrarestantes o
neutralizantes del olor. El metodo elegido se
debe basar en los resultados de una
investigation del olor y del tipo de compuestos
causantes de olor que esten presentes.
Los biofiltros proporcionan una reduction
significativa de las emisiones totales del olor
incluyendo las emisiones de carbono organico
volatil. Es una tecnologia simple que requiere
pocas piezas moviles y es de baja energia. Las
temperaturas frias del invierno no afectan el
funcionamiento del biofiltro. Los biofiltros no
son altos y ni tan visibles a los vecinos como
sucede con sistemas que requieren chimeneas.
Todas las ventajas antedormente mencionadas
son valederas si los biofiltros se disefian
adecuadamente, se mantienen humedos, y se
renuevan periodicamente.
Desventajas
Biofiltros - Description
Los biofiltros remueven los olores de una
corriente de aire fetida por medio de la
adsorcion y la absorcion de los compuestos
sobre una lecho de un medio natural en donde
los microorganismos oxidan los compuestos.
Las bacterias y otros microorganismos del
medio se aclimatan a los compuestos presentes
y son suficientes para proporcionar la action de
limpieza; no se requiere ninguna inoculation
bacterial o adicion quimica. Los biofiltros se
utilizan comunmente para tratar el aire de todo
tipo de operaciones de compostaje.
Biofiltros - Ventajas y desventajas
Ventajas
La limitation principal de los biofiltros es el
requerir un area grande de terreno para las
instalaciones. El tamafio del area superficial
para los biofiltros se relaciona directamente con
la circulation de aire a ser tratado y la necesidad
de proporcionar un periodo de retention de
alrededor de 45 a 60 segundos. El
funcionamiento ineficiente del biofiltro se
atribuye generalmente a la falta de humedad en
el medio filtrante. Otros problemas que pueden
inhibir la operation son el flujo en cortocircuito,
la reduction del pH, y las altas temperaturas.
Una concentration de amoniaco mayor a 35
ppm en la corriente de aire fetido puede causar
una acumulacion toxica del amoniaco en el
medio, reduciendo la efectividad de la remocion
del amoniaco. La necesidad de mantener
humedos los biofiltros conlleva un uso
significative de agua y la necesidad de tratar o
de disponer de los liquidos de lixiviado y
condensation. Los criterios del disefio no estan
bien establecidos y los biofiltros pueden no ser
apropiados para los olores muy fuertes.
Biofiltros - Criterios de disefio
-------
El medio es una mezcla de materiales que
pueden incluir cortezas, virutas de madera,
desperdicios del jardin o compostaje agricola,
musgo de turba, arena, roca volcanica
pulverizada, o caparazones de ostra.
Los caparazones de ostra, o materiales similares,
pueden proporcionar control del pH dentro del
medio (Haines et al). La roca, la arena y las
cortezas son necesarias para proporcionar y
mantener la porosidad en el lecho. El medio se
puede mantener humedo por medio de
rociadores de aerosol en el sistema de
recoleccion de aire fetido, y en la parte superior
del biofiltro (Haines et al).
En algunas ocasiones, tambien se agrega agua
dentro del filtro a traves de una tuberia de goteo.
El lecho del medio se coloca sobre un sistema
de distribution de aire que consiste de una
tuberia perforada que es instalada dentro del
lecho de grava. Una membrana impermeable,
tal como los recubrimientos de PAD o PVC, se
coloca debajo de la grava para facilitar la
recoleccion y la disposition del lixiviado. El
biofiltro se puede construir dentro de un canal o
zanja de suelo compactado, o entre bermas de
tierra. Si el biofiltro esta instalado dentro de
una estructura de concrete, ladrillo, plastico o
similar, la estructura debe ser disefiada para
prevenir el flujo en cortocircuito a lo largo de
las paredes laterales, y para resistir la corrosion
por el lixiviado acido.
El tamafio del biofiltro es determinado por la
circulation de aire a ser tratado. Con una
profundidad del lecho de 3 a 4 pies la tasa
aceptable de carga de un biofiltro es de 3 a 4
pies cubicos por minuto por cada pie cuadrado
del lecho. El disefio debe prever la facilidad de
remocion porque puede requerirse el reemplazo
o el relleno semestral del medio. Las
actividades periodicas de mezcla o de
reposicionamiento del medio pueden ser
necesarias para mantener los valores de disefio
de la tasa de flujo de aire y de perdida de carga a
traves del sistema de ventilation de control del
olor.
Los biofiltros son ampliamente reconocidos
como un metodo eficaz de bajo costo para el
tratamiento de olores clasificados como de
intensidad baja o moderada. Un biofiltro
operado y mantenido eficientemente puede
reducir los olores en mas de un 95% (Schiffman
et al) (Boyette and Bergstedt). En algunos
casos, los biofiltros han eliminado las quejas
debidas a los olores (Alix). En otros casos, la
combination de una mejor operacion de
compostaje y la renovation de los biofiltros ha
dado como resultado la reduction de los
reclamos por olores (Haines et al).
Biofiltros - Operacion y mantenimiento
Es importante mantener los biofiltros humedos
para que la comunidad microbiana permanezca
saludable y eficaz. Es deseable que los
biofiltros operen con un indice de humedad tan
cercano al 100 por ciento como sea posible.
Tambien es importante mantener suficientes
espacios vacios y evitar la canalization del aire
que de lugar al flujo en cortocircuito dentro del
medio. Las cantidades grandes de polvo y de
material particulado en el aire fetido se
acumulan en el medio del biofiltro y acortan su
tiempo de reemplazo. Ademas, la contrapresion
en los sopladores aumenta la necesidad de
mantenimiento. Se debe mantener un rango de
temperaturas adecuadas para conservar los
organismos microbianos saludables y en
funcionamiento. El aire de temperatura alta
(130-140 grades F) de los procesos de
compostaje contiene altas concentraciones de
amoniaco que pueden ser toxicas para los
microorganismos. Los valores tipicos de la vida
util de un biofiltro van de uno a siete afios, con
reemplazo del medio cada dos afios. Los
operadores deben desarrollar un protocolo de
-------
monitoreo del funcionamiento del biofiltro para
la evaluation rutinaria de la eficacia de control
del olor.
Tanques de lodo activado - Description
De modo similar a los biofiltros, los tanques de
lodos activados utilizados para el tratamiento
secundario en las plantas municipales de
tratamiento de aguas residuales pueden remover
olores fetidos por medio de la adsorcion, la
absorcion, la condensation y la oxidation
microbiana.
Desventajas
La preocupacion referente a la corrosion del
soplador ha sido el impedimento principal para
el uso de los tanques de lodo activado. Sin
embargo, los filtros de entrada y la tuberia de
acero son los puntos mas comunes para la
corrosion. Se han presentado eventos de
acumulacion de una sustancia parecida al
alquitran o una capa grasosa en los componentes
internes de los sopladores, y el volumen de aire
fetido a ser tratado puede exceder la demanda de
los tanques de aireacion. Este metodo puede no
ser apropiado para los olores clasificados como
de intensidad muy fuerte (WEF MOP 24).
Tanques de lodo activado - Ventajas y
Desventajas
Criterios de diseiio - Tanques de lodo
activado
Ventajas
Esta puede ser una alternativa muy efectiva
desde el punto de vista economico para las
instalaciones que funcionan con tanques de
aireacion (Bowker). Los costos de inversion y
los gastos operacionales son generalmente
reducidos. Estos sistemas han estado en
operation por mas de 40 afios, y mas de 25
instalaciones han utilizado esta tecnologia. Este
sistema es efectivo en el tratamiento de olores
clasificados como de intensidad mediana a alta.
Los tanques de lodo activado son simples,
requiriendo minimas consideraciones para su
operation y mantenimiento (WEF MOP 24).
El aire fetido es ventilado por medio de un
sistema dedicado de soplador y de difusor, o por
medio del sistema de distribution de aire. El
difusor de aire fetido debe estar sumergido por
lo menos ocho pies para alcanzar una alta
eficiencia de remocion del olor. Los equipos
del soplador y del difusor deben ser disefiados
para tolerar la naturaleza corrosiva de la
corriente de aire. El uso de acero inoxidable, de
PVC, y de colectores de humedad minimiza la
corrosion. El volumen de aire fetido puede ser
reducido usando cubiertas planas con
empaquetaduras en los tanques, o con el uso de
recintos individuates para los equipos de
deshidratacion o de mezcla. Las cubiertas de
entrada previenen la acumulacion de particulas
en los difusores de burbuja fma. Las biotorres
de nitrification de lecho profundo tambien se
utilizan para el control de olor (Lutz et al).
-------
Operation y mantenimiento - Tanques de
lodo activado
cloro o una mezcla caustica y cloro en la
segunda etapa para remover compuestos que
contienen azufre.
Cuando ya existe un sistema de aireacion
difundida, se estima que el incremento de los
costos de operation y mantenimiento es muy
reducido. Los sopladores y los filtros de aire
deben ser limpiados periodicamente y se debera
monitorear el sistema para detectar los
compuestos causantes de los olores.
Ventajas y desventajas
quimicos humedos
Ventajas
Depuradores
Depuradores quimicos humedos
Los depuradores quimicos humedos (wet
chemical scrubbers) son el mejor metodo para
el tratamiento de las emisiones del olor de la
alta intensidad y grandes volumenes.
Generalmente se utilizan en instalaciones de
estabilizacion alcalina, en instalaciones de
secado de biosolidos y en incineradores.
Existen diversos tipos de depuradores humedos,
entre los cuales los de uso mas comun en las
instalaciones de biosolidos son los de lecho
empacado, los de neblina y los de tipo Venturi.
Todos estan disefiados para hacer un contacto
maximo entre los compuestos olorosos en la
corriente de aire fetido y una solution quimica
de limpieza. Los compuestos son absorbidos y
luego oxidados por medio de productos
quimicos. El funcionamiento de un sistema de
limpieza humedo depende de la solubilidad de
los olores en la solution limpiadora. Esto se
debe determinar mediante pruebas, o por medio
de experiencia previamente obtenida en otras
instalaciones (Heller and Heller). Sistemas de
etapas multiples son utilizados para tratar los
olores del compostaje, y mas comunmente el
aire de ventilation de las instalaciones de
pasteurization alcalina. Los sistemas de etapas
multiples utilizan agua o acido en la primera
etapa para remover el amoniaco, seguida por el
Un sistema de depuration de dos o tres etapas
puede remover una amplia variedad de
compuestos causantes de olores. Estas unidades
tienen un consumo variable de quimicos, y han
demostrado ser eficientes y confiables.
Desventajas
Existe un potential de emision de compuestos
dorados y particulas por la chimenea de escape
de los depuradores, asi como la posibilidad de
emision de un olor de cloro si la alimentation
quimica no se controla correctamente. Los
productos quimicos, la energia y el
mantenimiento pueden ser costosos, y se
requieren cantidades grandes de agua. Los
productos quimicos gastados deben ser
desechados correctamente, y se requiere la
reduction de la dureza del agua.
Criterios del diseiio - Depuradores quimicos
humedos
Los tres tipos mas comunes de depuradores
humedos son los depuradores de lecho
-------
empacado, los depuradores de neblina y los
depuradores Venturi.
Los depuradores de lecho empacado
distribuyen con una ducha el liquido lavador
sobre un lecho de medio plastico que tiene un
area superficial extensa para promover el
contacto de las gotas y de la pelicula dentro de
la camara de reaccion. El aire fetido se ventila a
traves del medio plastico en la misma direction
que la corriente, o en contracorriente al flujo
liquido. La ventaja del depurador de lecho
empacado es que la concentration de la solution
de lavado puede variar de acuerdo a los niveles
fluctuantes de olor. Estas unidades son
generalmente el metodo menos costoso para
tratar olores de alta intensidad en las
instalaciones de deshidratacion y
almacenamiento. Los depuradores de neblina
utilizan el aire comprimido para atomizar una
corriente del liquido de lavado y un patron
controlado de ventilation dentro de la camara de
reaccion para promover el contacto sin el uso de
un medio. Las ventajas de los depuradores de
neblina incluyen el consumo mas bajo de agua y
la capacidad de manejar un amplio rango de
flujos. Las desventajas de los depuradores de
neblina son los costos de operacion y
mantenimiento del compresor de aire, la
necesidad de un area mas amplia, y las pequefias
aperturas de las boquillas de inyeccion que
requieren reducir la dureza del agua y lavados
ocasionales con acido (Heller and Heller). Los
depuradores Venturi son similares a los
depuradores de neblina en lo referente a la
operacion, pero atomizan una corriente de alta
presion del liquido limpiador sin la utilization
de aire comprimido. El tipo del liquido
limpiador utilizado depende de los componentes
causantes de los olores a ser tratados. Una
combination de hidroxido de sodio y de
hipoclorito de sodio es eficaz para los olores de
sulfuro, mientras que el acido sulfurico diluido
es efectivo para los olores de amoniaco.
El enfriamiento efectivo de los gases de los
depuradores es tambien necesario para la
remocion del amoniaco (Horst et al, 1997).
Operacion y mantenimiento - Depuradores
quimicos humedos
Los depuradores humedos requieren bombas,
compresores, valvulas, e instrumentation, por lo
cual los costos de operacion y de mantenimiento
son significativos. Se requiere el
mantenimiento y la calibration ocasionales del
sistema de suministro de sustancias quimicas,
los inyectores de distribution del liquido y los
sensores del potencial REDOX y de pH. El
mantenimiento del sistema puede ser realizado
normalmente sin la interruption del tratamiento.
Sin embargo, los depuradores de neblina pueden
requerir de un mayor mantenimiento del
inyector debido al uso de boquillas de rocio mas
fmas.
La variation en las concentraciones y los
componentes del olor en el aire procesado
dificultan la operacion del depurador y reducen
su efectividad. Se ha determinado que el
mejorar las operaciones de compostaje,
especificamente el mezclado y la aireacion
uniformes, da como resultado una menor
variabilidad en las concentraciones de bisulfuro
de dimetilo en el aire que entra al depurador. Se
requieren ajustes menores y poco frecuentes de
la operacion para mantener condiciones optimas
de depuration (Murray et al, 1991).
Oxidadores termales regenerativos
Los oxidadores termales regenerativos
(regenerative thermal oxidizers, RTO) utilizan
altas temperaturas para incinerar compuestos
-------
transportados por aire en una camara de
combustion con un periodo corto de retencion.
Esta tecnologia se utiliza generalmente para los
secadores termicos de biosolidos, los
incineradores, o el aire de evacuation de los
tanques de almacenamiento de biosolidos.
Ventajas y desventajas - Oxidadores termales
regenerativos
Ventajas
Los oxidadores termales regenerativos se
utilizan comunmente para el control de la
emision de compuestos organicos volatiles, un
proceso que en forma secundaria remueve los
olores. El area requerida para este equipo es
compacta en comparacion con la requerida para
los depuradores humedos o los biofiltros. Estan
bien adaptados para el tratamiento de corrientes
de aire de volumen bajo y alta concentration.
Los oxidadores termales regenerativos son mas
eficientes en el uso de energia que los
dispositivos convencionales de post-
combustion, requiriendo solamente del 10 al 20
por ciento de la energia de estos.
Frecuentemente el rendimiento termico es del
90 al 95 por ciento, y el uso de gas del digestor
puede reducir los costos del combustible.
Desventajas
es solamente economico para el tratamiento de
corrientes de aire de alta intensidad que sean
dificiles de tratar.
Criterios del diseiio - Oxidadores termales
regenerativos
La temperatura requerida en la camara de
combustion es de 1,350 a 1,600 grades
Fahrenheit, con un tiempo de retencion dentro
del rango de 0.3 a 3 segundos. Es tambien
importante configurar el si sterna para
proporcionar suficiente turbulencia y oxigeno
para la combustion eficiente (Heller and Heller,
1999). Los oxidadores termales regenerativos
pueden ser alimentados con petroleo o gas
natural, y los intercambiadores de calor
recuperan buena parte del calor del gas de
combustion para el precalentamiento del aire
entrante.
Operation y mantenimiento - Oxidadores
termales regenerativos
El funcionamiento y el mantenimiento del
sistema para el control del olor utilizando
oxidadores termales regenerativos son muy
costosos. Las altas temperaturas dan lugar a
costos significativos de combustible y un
frecuente mantenimiento y/o reemplazo de la
instrumentation.
Existen relativamente pocas aplicaciones de los
oxidadores termales regenerativos que sean
especificas para el control de los olores
provenientes de los biosolidos. Los operadores
han reportado que estas unidades tienen un
costo de combustible significativo. El sistema
-------
Agentes contrarestantes, neutralizadores y
oxidantes
Estos productos se utilizan para reducir el
impacto de olores de fuentes dispersas, tales
como areas de tratamiento de biosolidos o pilas
de almacenamiento, y de fuentes puntuales
como las chimeneas de ventilation. Aceites
esenciales y compuestos registrados se utilizan
como agentes que enmascaran olores y como
agentes de neutralization de olores.
Generalmente, estos materiales no son toxicos y
no representan un peligro a los seres humanos ni
al ambiente. Pueden ser dispersados en forma
de neblina fma en el aire en las instalaciones de
proceso o ser agregados a las corrientes
residuales liquidas.
Los agentes oxidantes liberados en el agua
residual reaccionan con compuestos causantes
de olores para formar un compuesto mas estable
y sin olor.
oponerse a la aplicacion al terreno. Se ha
detectado una mejora en la deshidratacion en
algunas instalaciones cuando se utiliza
permanganato de potasio.
Desventajas
Es posible que el olor de algunos agentes
neutralizantes pueda ser percibido como uno
desagradable. La eficacia de los agentes
neutralizantes se limita al area en donde son
dispersados. Los agentes oxidantes pueden
actuar como bactericidas e inhibir procesos
biologicos. La presencia de las sustancias no
olorosas que reaccionan con el oxidante
aumenta enormemente el costo de tratamiento
(WEF). Los agentes oxidantes no son siempre
eficaces y en algunos casos son costosos. Para
este metodo solo se cuenta con una base de
datos limitada y es poca la information
referente a la eficiencia de remocion de olores.
Ventajas y desventajas - Agentes
contrarestantes, neutralizadores y oxidantes
Criterios del diseiio - Agentes contra-
restantes, neutralizadores y oxidantes
Ventajas
El uso de agentes contrarestantes y agentes
neutralizantes se puede iniciar rapidamente con
un costo bajo de inversion. El uso de estos
agentes en la corriente residual puede reducir
substancialmente los olores en los lugares de
trabajo, especialmente alrededor de los equipos
de espesamiento y de deshidratacion. En
algunas instalaciones la adicion del
permanganato de potasio, un agente oxidante,
reduce temporalmente los olores en el producto
de biosolidos (Pisarczyk and Rossi), haciendo
que los vecinos esten menos propensos a
Los aceites esenciales y compuestos registrados
se dispersan en la corriente de aire fetido en
forma de vapor o neblina fma. Se proporciona
una camara de reaction para mantener un
contacto y tiempo de residencia, o se utiliza el
conducto de gases o la chimenea de escape para
aplicar el agente. A algunos productos se les
atribuye la capacidad de polimerizar y precipitar
moleculas de olor de la corriente de aire.
Algunas veces los agentes neutralizantes se
rocian en forma continua en las zonas con olores
tales como la vecindad de los tanques y areas de
carga de camiones o de almacenamiento.
-------
Otro disefio utiliza agentes oxidantes tales como
el cloro, el hipoclorito, el dioxido de cloro, el
peroxide de hidrogeno o el permanganato de
potasio para prevenir condiciones septicas y
olores resultantes del sulfuro de hidrogeno. Una
cantidad pequefia de oxidante se mezcla con el
agua residual o con los solidos del agua
residual. Una dosis de permanganato de potasio
del 0.3% puede reducir el nivel de perception
del olor (threshold odor number) de 1500 a 200.
La dosificacion requerida de permanganato de
potasio depende del pH. Se necesita menos
permanganato de potasio en un rango de pH de
5 a 7 unidades que a un pH de 9 (Pisarczyk and
Rossi, 1992).
Operacion y mantenimiento - Agentes
contrarestantes, neutralizadores y agentes
oxidantes
Una vez que se determina la dosificacion
apropiada, las actividades de operacion y
mantenimiento son relativamente sencillas. Se
requiere mantenimiento rutinario de las bombas,
los inyectores de aerosol y los sistemas
automatizados.
DESEMPENO
La siguiente tabla muestra la eficiencia de la
remocion de una variedad de tecnologias
utilizadas para el control de olores. En los
ultimos 5 afios se ha optimizado el disefio y la
operacion de los biofiltros, y el proceso se
entiende mucho mejor que en el pasado. La
mayoria de los trabajos relacionados con los
biofiltros se refieren a las actividades realizadas
en las instalaciones de compostaje, pero debido
a su bajo costo estos tambien estan siendo
evaluados para su uso en las instalaciones de
secado termico.
Como es el caso de cualquier equipo para el
control de olores, la eficiencia de la remocion es
solamente un aspecto de la eficacia de todo el
sistema. El modelaje del olor identifica
receptores del olor y determina la probabilidad
de detectar los olores fuera del sitio de
generation.
TABLA 1 EFICIENCIAS DE REMOCION
REPORTADAS
Sistema
Unidades de
H2S NH3 olor(D/T)
Biofiltro
>98%
>80 >95%
Lodos activados <85-92% >90 90-95%
(burbuja gruesa) %
Lodos activados >99.5% NA >99.5%
(burbuja fina)
Depuradores >95% >95 <80-99%
humedos %
Oxidadores NA NA >95%
termales
regenerativos
Agentes quimicos >99%1 NA Hasta el 99%
oxidantes
Agentes 30% 30% NA
contrarestantes y
neutralizantes
La concentracion de sulfuro de hidrogeno es medida
sobre el transportador a la salida de la centrffuga.
Fuente: Schiffman et al; Williams, Ostojic & O'Brien;
Giggey et al; Solomon, LeBeau & Milligan; Pisotti;
Singleton et al; Vaith et al; Ficek
COSTOS
-------
Los costos para el control del olor varian
significativamente de un emplazamiento a otro y
de una tecnologia a otra. En la instalacion de
compostaje del distrito de calidad de agua de
Hoosac (Hoosac Water Quality District) el
biofiltro represento menos del 3% del costo de
inversion, y el reemplazo del medio fue cerca
del 7% del costo de operacion y mantenimiento
(Alix, 1998). Los depuradores humedos de
fases multiples y los oxidadores termales
regenerativos pueden representar del 30% al
50% de los costos de inversion y de
funcionamiento de una instalacion procesadora
de biosolidos. Los costos del permanganato de
potasio son de un millon de dolares por afio en
una instalacion que deshidrata e incinera 60
toneladas secas por dia, lo cual corresponde a
$45 por tonelada seca.
La siguiente tabla compara los factores de costo
de cada tecnologia. Las instalaciones que
procesan biosolidos deben presupuestar ademas,
fondos para realizar una investigation extensa
de los olores, utilizar el modelaje de olor cuando
sea posible, evitar condiciones septicas en el
agua residual y los solidos, evaluar los
polimeros y las practicas de mezcla de liquidos
y de almacenamiento, mantener los registros de
reclamos y de condiciones de olores fetidos, e
incorporar terminos en los contratos de
aplicacion al terreno para asegurar que se
utilicen las mejores practicas de manejo.
TABLA 2 COSTO RELATIVO DE LAS TECNOLOGIAS EMPLEADAS PARA EL CONTROL DE
OLORES
Sistema
Biofiltro
Tanques de
lodos activados
Costo
general
Moderado
Bajo, si ya
existe el
sistema
Costo de
inversion de
capital
Moderado, pero
se necesita
bastante terreno
Bajo, si ya existe
el sistema
Operacion y
mantenimiento
Moderado
Bajo si ya existe el
sistema; se pueden
corroer los sopladores
Elect ricidad
o combustible
Bajo
Bajo si existe el
sistema y la
instalacion de
Suministros y
compuestos
qufmicos
Necesidad de agua
Bajo
Efectividad
Alta, mayor del
95% en
compostaje
Alta, del 90 al
95% para el H2S
y el amoniaco
Depuradores
quimicos
humedos
Alto
Alto, hasta 50%
de los costos
totales de la
planta
Alto, requiere
multiples
equipos de alta
velocidad e
instrumentacion
procesamiento de
biosolidos esta cerca
Alto, debe transporter
el agua a presiones
altas
Alto por los costos
de compuestos
quimicos y la
demanda de agua
Alta, <80% a
99%. Maneja
residues de la
estabilizacion
alcalina y todos
los olores de la
planta
Oxidadores
termales
regenerativos
Alto
Moderado
Alto debido al equipo
de altas temperaturas
Alto, excesivas
demandas termicas
Alto, petroleo o gas
Buena para
compuestos
organicos con
olor de los
incineradores y
los secadores
termicos
Agentes
oxidantes
Varia de
moderado a
alto
Bajo
Bajo, solo el manejo
de materiales
Bajo; necesidad de
pequenas bombas
Alto, el
permanganato de
potasio puede ser
costoso
Varia de una
planta a otra
Agentes contra-
restantes y
neutralizantes
Moderado
Entre moderado
y bajo
Varia de una planta a
otra
Bajo
Alto, generalmente
usa compuestos
registrados
Varia, pero
podria ayudaren
el sitio final de
disposicion
-------
REFERENCIAS
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Deshidratacion por centrifugacion y
espesamiento
EPA 832-F-00-053
Septiembre de 2000
Deshidratacion en filtros prensa
EPA 832-F-00-057
Septiembre de 2000
Deshidratacion en filtros de banda horizontales
EPA 832-F-00-058
Septiembre de 2000
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401 M St., S.W.
Washington, DC 20460
City of Los Angeles
Ray Kearney
12000 Vista Del Mar
Playa Del Rey, CA 90293
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INFORMACION ADICIONAL
Post Buckley Schuh & Jernigan, Inc.
Larry Hentz, V.P. Wastewater Program
Manager
One Town Center, Suite 302
4201 North View Drive
Bowie, MD 20716
National Biosolids Partnership
Peter S. Machno, Ph.D.
601 Wythe Street
Alexandria, VA 22313
Para mayor information, contactarse con:
Municipal Technology Branch, U.S. EPA
Mail Code 4204,
200 Pennsylvania Avenue, NW
Washington, D.C., 20460
MTB
Excetenee In comptance through opHrial technical gluttons
MUNICIPAL TECHNOLOGY
Steve T, Welch
Assistant Executive to the Director
University Area Joint Authority
1576 Spring Valley Road
State College, PA 16801
U.S. EPA,
John Walker
Mail Code 4204
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