Planta de tratamiento de aguas residuales

PRODUCTO BIOLOGICO

Oxydol

Producto que degrada la materia organica de los cuerpos de agua debido a la contaminacion humana restaurando los niveles de biodegrabilidad y mejorando los parametros biologicos y quimicos de los mismos.

Composicion del producto

Objetivo General de la investigacion

Evaluar la aplicación de oxydol para mejorar el desempeño de la Planta de Tratamiento

de aguas residuales “La Mariposa 1”

ubicada en el Estado Carabobo.

Planteamiento del Problema

Objetivos Especificos

Diagnosticar las condiciones actuales de operación de los módulos de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales “La Mariposa 1”
Implementar un sistema a escala para experimentar el tratamiento biológico con la tecnología de lodos activados.
Adaptar el sistema piloto a los condiciones reales del módulo 1 de la PTAR “La Mariposa 1"
Especificar los parámetros de evaluación de calidad de agua de entrada, proceso y salida en el sistema piloto.
Definir el plan de muestreo y las fases de evaluación del sistema piloto.
Ejecutar el plan de muestreo y evaluación del sistema piloto según las prioridades de las Empresas involucradas en la investigación.
Realizar un estudio técnico- factible de la aplicación del Oxydol en un módulo de la Planta “La Mariposa 1” para un tiempo de pruebas.

Evaluación de la aplicación de oxynova para mejorar el desempeño de la Planta de Tratamiento de aguas residuales La Mariposa - Image 5

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DIAGNOSTICO
Condiciones Operativas de los módulos de la PTAR “La Mariposa 1”

Característica	Descripción
Tipos de Sistemas	El 1, 2 y 3 son reactores secuenciales discontinuos cada uno con tres secciones, tres entradas y dos salidas que permiten mantener continuidad del proceso. Estos operan con dispersión tipo flujo pistón. El módulo 4 tiene 4 secciones y opera con mezcla completa
Caudal de un módulo, L/s	De diseño es 600, pero como no se encuentra el módulo 2 operativo manejan actualmente 700 L/s
Tiempo de retenciónhidráulica, horas	El de diseño de cada módulo es 21 horas, sin embargo actualmente se considera 18 horas
Ciclo de operación,horas	En un ciclo de 8 horas se cumplen los tiempos para carga, aireación, sedimentación y descarga de efluente en cada uno
Recirculación y purga de lodos	Es una operación discontinua. Cuando se extrae el lodo de un módulo, se envía a los lechos de secado y se recircula lodo desde la laguna de efluentes

DIAGNOSTICO

Valores Promedios de los Parámetros de mayor control en la PTAR “Mariposa 1” Enero- Junio 2010

Parámetros Principales	Entrada mg/L	Salida mg/L	Eficiencia %	Norma de Control
DBO	171	58	66	60
DQO	324	117	60	350
N Total	25.6	23.6	8	40
P Total	5.37	3.90	27	10
SST	179	86	52	80

Norma de Control: La Salida de la Planta se rige por el Decreto 883, de Gaceta Oficial 5021 “Normas para la Clasificación y el Control de Calidad de los Cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos en Venezuela” Sección III de la Descarga a Cuerpos de Agua.

DIAGNOSTICO

Problemas Operativos presentados en los módulos de la PTAR “La Mariposa 1” durante el año 2010

Problemas Operativos	Consecuencias en el proceso
Acumulación de materiainorgánica en módulos	Disminuye el volumen de los módulos y eficiencia del proceso
Lodo purgado no es espeso	Se retienen microorganismos patógenos para el tratamiento
Recirculación de efluente y no de fango	Puede no mantener un lodo activado con microorganismos específicos para la depuración biológica
Fallas en suministro de energía eléctrica	Ocasiona la muerte de microorganismos aerobios y la interrupción de los ciclos de tratamiento
Incremento de caudal	Disminuye los tiempos de retención hidráulica

DISEÑO DEL SISTEMA PILOTO

Esta sección de la investigación se resume en la especificación de :

1) El Diagrama de Proceso.

2) Las dimensiones de las Unidades de tratamiento.

3) Los equipos necesarios para el proceso.

4) Las características generales del sistema piloto.

SISTEMA PILOTO
Diagrama de Proceso

Unidades de Tratamiento

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Equipos de Proceso

Características Generales:

El Sistema tiene dos modalidades de operación:

Sistema continuo con reactor de mezcla completa (RCMC).

Sistema con reactor secuencial por lotes (SBR).

Cuadro Comparativo de las Modalidades:

Característica	SBR	RC MC
Ciclo	8 – 20 horas	No aplica
Etapas	Llenado - Aireación Sedimentación Descarga de efluente y de lodo	Continuo
Caudal	No aplica	(40 - 50) mL/min
TRH	No aplica	(17- 21) horas
Aireación	En cámara de aireación y clarificador (4 -10) horas	En la cámara de aireación 10 horas
Sedimentación	En cámara de aireación y clarificador (2 -6) horas	En el clarificador 6 horas
Recirculación delodos	No aplica	Desde el clarificador altanque primario. Operación discontinua
Purga de lodos	Al final de cada ciclo	Una fracción de larecirculación

ADAPTACIÓN DEL SISTEMA PILOTO

Modalidad SBR

Para estudiar el Sistema por Lotes se programo un ensayo a 8 horas que corresponde a la duración de un ciclo de tratamiento en un módulo de la PTAR “La Mariposa 1”:

1 hora de carga+ 4 horas de aireación+2 horas de sedimentacion+1 hora de descarga.

Los posteriores ensayos por Carga se realizaron a 20 horas que corresponden al tiempo de residencia hidráulica del flujo en un módulo de la PTAR “La Mariposa 1”:

2 horas de carga+ 10 horas de aireación+6 horas de sedimentacion + 2 horas de descarga.

Para el inicio de cada ensayo se tomo 20 litros de licor mezcla del módulo 1 y se añadió al reactor para aclimatación de las bacterias depuradoras en el mismo.

Modalidad RCMC

Se realizaron todos los ensayos para el sistema piloto en continuo a 20 horas simulando el proceso de los módulos de la Planta de Tratamiento. Los tiempos de aireación se intercalaron, con 4 horas sin aireación, 10 horas de aireación continua y 6 horas de sedimentación final.

Con estos tiempos se simulo las condiciones aerobias y anóxicas que se combinan en los módulos para la remoción de materia orgánica y nitrógeno.

Para el inicio de cada fase de evaluación se tomo 30 litros de licor mezcla del módulo 1 y se añadió al reactor para aclimatación de las bacterias depuradoras en el mismo.

Se realizó preaireación del agua cruda en el tanque primario y constante agitación antes del ingreso del agua cruda al reactor.

Se recirculo y purgo los lodos cada vez que fue necesario. Para ello se midió tres veces por semana la concentración de sólidos suspendidos volátiles en el reactor.

Parametros de Evaluacion del sistema

Parámetros físicos	Descripción y Método de Análisis
pH	Es una medida adimensional. El método utilizado fue el 4500- H+ B, con el equipo Orión 920 A+
OD	Concentración de Oxígeno disuelto en miligramos por litro (mg/L). Se mide con electrodo de membrana. Método 4500- O. G
Color aparente	Se mide en Unidades Platino/Cobalto por comparación visual. Método 2120. B
Turbiedad	Se mide en Unidades Nefelometricas de Turbiedad (NTU). Método nefelómetrico 2130. B

Métodos avalados por la APHA; AWWA; WEF. “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. Edition N° 21. (2005)

Parámetros químicos sanitarios	Descripción y Método de Análisis
DBO	Demanda Bioquímica de Oxígeno, en mg/L. Método 5210 B (Método de dilución)
DQO	Demanda Química de Oxígeno, en mg/L. Método 5220 B. DQO alto rango (0 – 1500) mg/L
PT	Concentración de fósforo total, en mg/L. Método 4500 - P C
N-NH3	Concentración de nitrógeno amoniacal, en mg/L. Método 4500- NH3 D. Utilizando el equipo Orión 920 A+
SST	Concentración de sólidos suspendidos totales, en mg/L. Método 2540 D, a 103 °C.

Métodos avalados por la APHA; AWWA; WEF. “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. Edition N° 21. (2005)

Parámetros Biológicos	Descripción y Método de Análisis
CF	Concentración de coliformes fecales, reportado en NMP/100 mL (Número Mas Probable de Coliformes Fecales en 100 mililitros). Métodos 9215 B, 9223 B, 9221 B
CT	Concentración de coliformes totales, reportado en NMP/100 mL (Número Mas Probable de Coliformes Totales en 100 mililitros). Métodos 9215 B, 9223 B, 9221 F

Métodos avalados por la APHA; AWWA; WEF. “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. Edition N° 21. (2005)

Cálculo de Eficiencias Operativas

Para los parámetros Turbiedad, DBO, DQO, PT, N-NH3, SST, CF, y CT se determino eficiencias con las concentraciones de entrada y salida para cada parámetro; tal como lo señala la siguiente ecuación:

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Comparación con Norma Ambiental Vigente

La Norma Venezolana que regula la Descarga a Cuerpos de Agua es el Decreto 883, de Gaceta Oficial 5021. Esta señala los siguientes requerimientos para agua de calidad tipo 7 A:

Parámetro	Norma 883
pH	6-9
OD	mayor de 3 mg/L
Color	No establecida
Turbiedad	No establecida
CF	No establecida
CT	No establecida

Parámetro	Norma 883
DBO	60 mg/L
DQO	350 mg/L
PT	10 mg/L
N-NH3	No establecida
SST	80 mg/L

Parámetros de Control de Proceso

Para el control operativo de reactores biológicos de funcionamiento continuo o por lotes, es importante conocer principalmente:

CONTROL DEL LODO ACTIVADO

Durante cada una de las fases se monitoreo y controló las condiciones del lodo de proceso biológico, el cual representa la masa microbiana. La frecuencia fue 3 veces por semana.

Propiedades del lodo Activado

PLAN DE MUESTREO Y FASES DE EVALUACION

Fases	Fecha	Duración	Monitoreos Entrada - Salida	Total demuestras
Por carga sinOxydol	Mayo 2010	3 semanas	1 Ciclo a 8 horas 3 Ciclos a 20 horas	8
Continuo con Oxydol	Junio 2010	1 mes	5	10
Continuo alSegundo mes	Julio 2010	1 mes	5	10
Por carga con Oxydol	Agosto 2010	3 semanas	3 Ciclos a 20 horas	6