Trabajo de grado · 2014
Estudio a escala de laboratorio de la conversión de un tratamiento terciario a un sistema de lodos activados
La planta de tratamiento de aguas residuales de la Universidad Pontificia Bolivariana – seccional Bucaramanga por el crecimiento de la comunidad ha sobrepasado su capacidad, haciendo ineficiente la remoción de materia orgánica; adicionalmente presenta concentraciones de nitrógeno y fósforo por encima del marco típico de las aguas residuales domésticas que no alcanzan a removerse; siendo necesario optimizar los procesos de tratamiento. El presente proyecto estudia la posibilidad de conversión del sistema terciario actual de la Planta en un sistema de lodos activados con la aplicación de planta acuáticas (Eichhornia crassipes) en el sedimentador. El sistema propuesto resultó ser una alternativa capaz de funcionar como único tratamiento; sin embargo, no se comprueba la eficiencia del sistema para la remoción de nitrógeno. Durante el ensayo se efectuaron pruebas de DQO, DBO, Sólidos, Nitrógeno y Fósforo; simultáneamente se realizó seguimiento microbiológico para establecer la madurez del lodo, se monitorearon las condiciones de aireación y suministro de alimento, garantizando un ambiente rico en oxígeno y sustrato para la microbiota presente en el tanque de aireación. El tratamiento con lodos activados-sedimentador es posible llevarlo a cabo en los canales del sistema terciario de la Universidad, haciendo uso de 62 m para el tanque de aireación y los 66 m restantes para sedimentación en conjunto con las plantas acuáticas, siendo probable el aumento de los porcentajes de remoción. 14 Al mantener las condiciones de operación, estables y controladas, tales como el sistema de aireación, recirculación del lodo, agitación, condiciones eléctricas y cosechamiento del buchón de agua entre otras actividades de mantenimiento, el sistema alcanzaría remociones del 93% de DQO, 85% de nitrógeno y 63% de fósforo, convirtiéndolo en una alternativa viable.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 17
- JUSTIFICACIÓNp. 18
- OBJETIVOSp. 19
- 2.1 OBJETIVO GENERALp. 19
- 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 19
- MARCO REFERENCIALp. 20
- 3.1 ANTECEDENTESp. 20
- 3.2 MARCO CONTEXTUALp. 21
- 3.3 MARCO TEÓRICOp. 22
- Características de las Aguas Residualesp. 22
- Características Físicas del Agua residualp. 24
- Características químicas del agua residualp. 25
- Características Biológicas del Agua residualp. 28
- Tratamiento biológicop. 29
- Tratamiento acuático (Plantas acuáticas)p. 36
- 3.4 MARCO LEGALp. 40
- METODOLOGÍAp. 43
- activadosp. 35
- la remoción de nutrientes en el sedimentador del sistema de lodos activadosp. 46
- sistema de lodos activadosp. 47
- referencia los canales empleados en el sistema terciario PTAR-UPBp. 48
- RESULTADOS Y ANÁLISISp. 50
- activados (L.A)p. 50
- la remoción de nutrientes en el sedimentador del sistema de lodos activadosp. 72
- sistema de lodos activadosp. 79
- referencia los canales empleados en el sistema terciario PTAR-UPBp. 48
- CONCLUSIONESp. 87
- RECOMENDACIONESp. 89
- BIBLIOGRAFÍAp. 90
- ANEXOSp. 94
- Tabla 1. Contaminantes de importancia en aguas residualesp. 23
- Tabla 2. Definiciones para sólidos encontrados en aguas residualesp. 24
- Tabla 3. Identificación de grupos básicos de protozoariosp. 32
- Tabla 4. Descripción del buchón de agua, (Eichhornia crassipes)p. 37
- residuales gracias a la utilización de Buchón de aguap. 39
- Tabla 6. Parámetros exigidos por el Decreto 1594 de 1984p. 41
- Tabla 7. Parámetros exigidos en el Proyecto Resolución de Octubre de 2010p. 42
- Tabla 8. Parámetros de caracterización del inóculop. 44
- Tabla 9. Parámetros de caracterización de sustratop. 45
- Tabla 10. Formato de registro para datos de operación fase 2p. 47
- Tabla 11. Ecuaciones utilizadas para la determinación de constantes cinéticasp. 48
- Tabla 12. Operación hidráulica del sistema de lodos activadosp. 50
- ICPp. 51
- efluente del RAP de la PTAR-UPBp. 52
- afluente de la PTAR-UPBp. 53
- Tabla 16. Valores de alcalinidad con la remoción de DQOp. 56
- fase 1p. 57
- Tabla 18. Valores de fósforo obtenidos en la fase 1p. 59
- Tabla 19. Valores de nitrógeno obtenidos en la fase 1p. 60
- Tabla 20. Valores comparativos con la normatividadp. 61
- Tabla 21. Observaciones seguimiento microbiológicop. 62
- comportamiento físico-químico del sistema de lodos activadosp. 64
- Tabla 23. Parámetros de diseño y operación de un sistema de lodos activadosp. 66
- Tabla 24. Caracterización inóculo FASE 2p. 71
- alimento/microorganismo de la fase 2p. 73
- Tabla 26. Valores de DQO en la fase 2p. 73
- Tabla 27. Valores de nitrógeno obtenidos en la fase 2p. 75
- Tabla 28. Valores de fósforo obtenidos en la fase 2p. 75
- Tabla 29. Remoción de nutrientes y crecimiento del buchón de aguap. 78
- cinéticosp. 80
- Tabla 31. Cálculos para la realización de gráficasp. 80
- Tabla 32. Dimensiones sistema terciario PTAR-UPBp. 82
- activados –sedimentadorp. 83
- sistema terciario PTAR-UPBp. 83
- Figura 1. Sistema terciario PTAR – UPBp. 21
- Figura 2. Flóculos desarrollados en un sistema de lodos activadosp. 31
- Figura 3. Diagrama de predominio relativop. 34
- Figura 4. Esquema del proceso convencional de lodos activadosp. 35
- Figura 5. Buchón de agua, (Eichhornia crassipes)p. 37
- Figura 6. Montaje del sistema de lodos activados escala laboratoriop. 43
- Figura 7. Bombas Dosificadorasp. 44
- aireación del sistema de lodos activadosp. 45
- lodos activadosp. 43
- Figura 10. Aclimatación del lodop. 50
- efluente del RAP de la PTAR-UPBp. 52
- afluente de la PTAR-UPBp. 53
- Figura 13. Flauta de manguera para la distribución homogénea de airep. 67
- inconvenientes en la aireación y agitaciónp. 67
- Figura 15. Agitación y aireación del licor mixto en el tanque de aireaciónp. 68
- Figura 16. Lodo acumulado en la superficie del Sedimentadorp. 69
- Figura 17. Ubicación de pantalla en el sedimentadorp. 69
- operación del sistema de lodos activados-sedimentadorp. 72
- Fase 2p. 74
- Fase 2p. 74
- Figura 21. Actividades de mantenimiento y cosecha del buchón de aguap. 77
- Figura 22. Obtención de k y Ksp. 80
- Figura 23. Obtención de Y y Kdp. 81
- Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramangap. 94
- Anexo 2. Ecuaciones para el diseño de un proceso de lodos activadosp. 96
- sedimentadorp. 35
- Anexo 4. Resultados obtenidos de pH y alcalinidad fase 1p. 99
- Anexo 5. Valores de DQO y DBO fase 1 y 2p. 100
- Anexo 6. Valores de IVL y relación A/M de la fase 1 y 2p. 101
- Anexo 7. Seguimiento Microbiológicop. 102
- Anexo 8. Resultados cálculos fase 1p. 113
- Anexo 9. Resultados obtenidos fase 2p. 115