PROYECTO

NOMBRE:Caracterización, evaluación y propuesta de mejora de un proceso discontinuo de lodos activados a escala laboratorio
RESPONSABLE:María Guadalupe Barajas López
INSTITUCIÓN/EMPRESA DONDE SE DESARROLLA:PROMEP
MONTO:$400, 000
VIGENCIA:01/2004 - 04/2009
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:Ingeniería Ambiental
DESCRIPCIÓN:En este proyecto se diseñó y construyó un reactor biológico secuencial (RBS) a escala
laboratorio, con el objetivo de reproducir, caracterizar y evaluar el sistema de
tratamiento discontinuo real utilizado en la planta tratadora de aguas residuales del
parque Tangamanga 1 (PTAR-T1). Este sistema de tratamiento recibe en este
proyecto el nombre de sistema de tratamiento 1 (ST1). La PTAR-T1 trata las aguas
residuales municipales provenientes de una parte de la zona urbana de San Luis
Potosí.
Los rendimientos de eliminación obtenidos en ST1 fueron 96% para los SST, 96%
para los SSV, 94 % para la DQO total, 77% para la DQO soluble y 96% para el NNH4
+. Estos rendimientos fueron comparables con los obtenidos en el proceso de
tratamiento real: 93% para los SST, 93% para SSV y 92% para la DQO total.
Una vez caracterizado y evaluado a escala laboratorio el ST1, se propusieron mejoras
en este sistema con el fin de favorecer el uso de los estados anóxicos como
promotores de la eliminación de materia orgánica a partir de la utilización de los
nitratos como aceptores de electrones. De esta manera, se configuró una segunda
secuencia de tratamiento llamada sistema de tratamiento 2 (ST2). Finalmente, se
evaluó el efecto del selector anóxico de los sistemas de tratamiento estudiados, y se
comparó su efectividad, en la calidad del proceso de tratamiento, con la de otros
selectores no aireados reportados en la bibliografía.
Los rendimientos de eliminación obtenidos en el ST2 fueron comparables con los
obtenidos en el ST1. Los valores que se obtuvieron fueron 95% para los SST, 95%
para los SSV, 90% para la DQO total, 41% para la DQO soluble y 90% para el N-NH4
+.
La sedimentabilidad del lodo activado fue evaluada en ambos sistemas de tratamiento.
Los resultados obtenidos para el índice volumétrico de lodos (IVL) fueron 96 mL/g para
ST1 y 113 mL/g para ST2. Ambos sistemas se encuentran dentro del intervalo
recomendado por la bibliografía para una óptima sedimentación del lodo (75-125
mL/g).
Se realizó una evaluación del proceso de desnitrificación y nitrificacion dentro del ST1
y ST2. Se consiguieron elevadas velocidades específicas de nitrificación (VEN)
durante el llenado aireado. Esta situación condujo, en la mayoria de los casos, al
agotamiento del amonio por nitrificación durante esta fase de llenado. Por tanto, en la
mayor parte de los ciclos muestreados, prácticamente no hubo amonio libre disponible
para la nitrificación en la fase de reacción aireada.
En ST1 la desnitrificación (DN) estuvo trabajando a valores de pH ≤ 7.0. Con estos
valores se puede suponer que el principal producto generado en el proceso de DN fuel
N2O y no el N2. El N2O es un gas de efecto invernadero.
II
Por otro lado, en ST1 nunca se alcanzó la DN total en el llenado anóxico,
produciéndose una fuerte acumulación de nitrato con concentraciones elevadas a lo
largo de todo el ciclo. La presencia de nitratos en el llenado anóxico se manifestó en
los valores de ORP obtenidos en esta fase: 42-190 mV. Las cantidades registradas de
nitratos en el llenado anóxico variaron entre 28 y 42 mgN.
No fue posible detectar una mejora en el ST2 sobre la reducción del nitrógeno oxidado
a nitrógeno gas. En la nitrificación, la carga de nitrógeno nitrificable fue aparentemente
mayor, aunque el N-NH4
+ afluente fue el mismo. A pesar de ello, se consiguió una
nitrificación casi total, por lo que se puede afirmar que la reducción del tiempo de
aireación no perjudicó la nitrificación, con ello se comprueba que había margen para
disminuir los periodos aireados.
El aumento de los periodos de anoxia no tuvo un efecto sobre el N-NOx
- residual, que
fue el mismo. Sin embargo, el comportamiento del N-NH4
+ y N-NOx
- en los ciclos indica
que la carga de NTK fue mayor, el N nitrificado también, y, por tanto se pudo mantener
el N-NOx
- residual a pesar del aumento de la carga de N.
PARTICIPANTES UASLP:
PARTICIPANTES EXTERNOS: