Tratamiento de aguas residuales domésticas por medio del sistema en serie de U.A.S.B. y filtro biológico de flujo ascendente a escala experimental

Abstract

Martel K.V., Pérez D.I. (2010). Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas por medio del Sistema en Serie de U.A.S.B. y Filtro Biológico de Flujo Ascendente a Escala Experimental. 336p. Sustentación (Título Profesional) - Escuela de Ingeniería Sanitaria, Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad Nacional de Ingeniería.

La investigación se realizó en las instalaciones de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de la Universidad Nacional de Ingeniería - UNITRAR, los equipos y materiales para la Investigación se instalaron en las inmediaciones del pretratamiento de la Planta, debido a que el desagüe crudo utilizado como afluente a los reactores era extraído a la salida del pretratamiento existente.

Los reactores U.A.S.B. se diseñaron, de forma cilíndrica, con diferentes tiempos de retención, y por ende de diferentes velocidades ascensionales manteniendo constantes el caudal (1.5ml/s), esto se logró asignándole a cada uno diámetros y alturas diferentes, obteniéndose así que el reactor de 8 horas (Reactor 1) como tiempo de retención contará con un diámetro de 0.20 m y una altura útil de 1.60 m, el de 9 horas (Reactor 2) con un diámetro de 0.25 m y 1.20 m, el de 10 horas (Reactor 3) con 0.30m de diámetro y 1.00 m de altura útil y finalmente el de 11 horas (Reactor 4) contará con un diámetro de 0.35 m y 0.90 m de altura útil. En la zona inferior de cada reactor se colocaron conos invertidos para la purga de ser necesaria, para obtener condiciones totalmente anaeróbicas se instalaron tapas de Tecnopor y dispositivos para la extracción de los gases producidos. El material utilizado para la construcción de los reactores fue de acrílico transparente para los reactores 1 y 2 y de Fibra de vidrio natural para los reactores 3 y 4. Estos materiales al permitir el ingreso de luz, favorecen el crecimiento de algas dentro de los reactores, motivo por el cual los reactores tuvieron que ser cubiertos con bolsas oscuras con el fin de no alterar los procesos biológicos.

Para el arranque de los reactores se tomo en consideración la inoculación de lodo activo extraído de una profundidad de 1.50 m del Reactor Anaerobio de Planta de UNITRAR, en proporciones de acuerdo con el volumen de cada reactor, adicionándole un sustrato de energía como el azúcar. Durante toda la investigación no se volvió a inocular o adicionar lodo activo.

Los filtros biológicos, fueron diseñados para mantener las mismas condiciones de caudal (0.75 ml/s) y tasa hidráulica de aplicación superficial (2.06 m3/m2/d), por lo cual se construyeron 2 cilindros de acrílico de 0.20m de diámetro y 1.20 m de altura útil de agua tratada. La diferencia entre los 2 filtros sería la utilización de 2 materiales diferentes como medio de soporte, el primero utilizaría llanta de caucho trozada en cuadrados, previamente seleccionadas de 0,05 m (2 pulgadas) de lado e índice de porosidad de 44,0%, el segundo utilizaría caña de bambú trozada en cuadrados, previamente seleccionadas de 0,05 m (2 pulgadas) de lado e índice de porosidad de 50,0%. La aireación fue colocada en la zona inferior de los filtros, a la misma altura que el ingreso del efluente tratado proveniente del reactor Nº 1, consiguiendo así una mezcla al ingreso (O2-Desagüe), del filtro y una distribución mas uniforme del desagüe.

Para evaluar las eficiencias de tratamiento de los sistemas planteados, se consideró el monitoreo de parámetros como DBO, DQO, Oxigeno Disuelto, Sólidos Totales, sedimentables, Fijos y volátiles, Coliformes Fecales y Totales, Turbiedad, pH y Temperatura. Con los monitoreos realizados se obtuvo una eficiencia final promedio de remoción de DBO en los reactores 1, 2, 3 y 4 del orden de 48.9%, 49.7%, 47.2% y 54.5%. Finalmente se obtuvo una relación entre las cargas aplicadas a los reactores y las eficiencias reportadas.

En el caso de los Filtros Biológicos se obtuvieron remociones de DBO del orden de 89.6% y 88.8% en los filtros de bambú y Llanta respectivamente. De igual manera que los reactores e obtuvo una relación entra la carga aplicada en el reactor UASB 1 y las eficiencias reportadas por los filtros.

En conjunto el sistema en Serie de U.A.S.B. y Filtro biológico podría llegar a obtener eficiencias de remoción de DBO, del orden del 95%, pudiéndose considerar como una alternativa aplicable para la realidad de nuestro país.