Tratamiento del efluente de una planta PTAR mediante el proceso de sonicación-electrocoagulación

Abstract

Se realizó un estudio de las tecnologías de sonicación (S) seguido de la electrocoagulación (EC), para un efluente procedente de la planta de tratamiento de agua residual de uso doméstico de San Juan de Miraflores (PTAR-SJM). Se disminuyó las concentraciones de la DBO5, DQO, aceites y grasas, y coliformes fecales, obteniendo así un efluente de mejor calidad. Es necesario recalcar que, en términos generales, el efluente de la PTAR – SJM cumple con el límite máximo permisible (LMP), los cuales son exigibles por la autoridad competente, Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambiental (OEFA). Para reúso, se mejoró la calidad y de manera referencial fue comparado con el Estándar de Calidad Ambiental – categoría 3, para uso de riego de vegetales. En el caso de la sonicación (S), primero se trabajó por lotes, a un volumen y frecuencia constante de 4,8 L y 35 kHz, respectivamente. Luego, se determinó el tiempo óptimo de sonicación (10 minutos) en función de los siguientes parámetros: DBO5, DQO, aceites y grasas, temperatura y STS. Una vez obtenido el tiempo óptimo, se realizó el proceso de electrocoagulación por lotes. Para reducir las concentraciones por debajo del ECA-agua, categoría 3, se tuvo que determinar el valor óptimo de las siguientes variables: densidad de corriente y tiempo para un efluente en un reactor por lotes y por flujo continuo. En el caso del reactor por flujo continuo se tuvo que adicionalmente encontrar el caudal apropiado a tratar del efluente. Para el proceso de EC se emplearon 2 reactores, uno por lotes y otro de flujo continuo, en ambos casos las condiciones fueron: volumen de 5 L con electrodos de Fe/Fe como ánodos de sacrificio generadores de las partículas coagulantes, con una densidad de corriente que vario en un rango de 100,3 A/m2 - 200,5 A/m2. Finalmente, se determinó cómo debe trabajar correctamente la secuencia de los equipos de sonicación / electrocoagulación para poder encontrar las mejoras deseadas en el efluente tratado. Se determinó que el mejor proceso se da a un tiempo determinado en cada una de las secuencias pudiendo lograr una mejor remoción de coliformes termotolerantes, demanda bioquímica de oxígeno y demanda química de oxígeno.

Al final del proceso secuencial de sonicación (lotes) y electrocoagulación (continuo) se logró reducir la concentración de los parámetros como: coliformes fecales (CF) o termotolerante, demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO) por debajo de los Límites Máximos Permisibles (LMP del D.S. Nº 003-2010- MINAM) y del estándar de calidad ambiental categoría 3 (D.S.Nº 004-2017-MINAM), y mantener la temperatura, pH y sólidos totales suspendidos dentro del rango de LMP y ECA - categoría 3. En el caso de la demanda química de oxígeno, se logró reducir la concentración cumpliendo con el LMP; sin embargo, superó ligeramente el ECA- categoría 3.