CONSTRUCCIÓN, ARRANQUE Y

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Asunción Medina Gómez
hace 5 años
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1 CONSTRUCCIÓN, ARRANQUE Y OPERACIÓN DE UNA PLANTA PILOTO DEL TREN DE TRATAMIENTO PROPUESTO PARA LA ELIMINACIÓN DE NUTRIENTES EN EL ANTEPROYECTO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EL CARACOL Patrocinador: CONAGUA Octubre 2010 a mayo del 2011 Dr. Juan Manuel Morgan Sagastume M. En C. Margarita Cisneros Ortíz

2 Proyecto Caracol 4 m³/s 1 m³/s para riego agrícola, reúsos múltiples (urbanos e industriales PTAR Caracol 2 m³/s para recuperación de suelos, riego de árboles y pastizales en el Lago de Texcoco Red de drenaje 1 m³/s con tratamiento avanzado para recarga de acuíferos CONAGUA 2009

3 POZOS DE RECARGA SÓLO ILUSTRATIVO 40 pozos profundidad de 100 m ademe de infiltración de 30 m diámetro de los pozos es de 24 (0. 6 m) 6 pozos de monitoreo de acuerdo a la NOM 014 CONAGUA Por CONAGUA 2009

4 OBJETIVO GENERAL Obtener información en cuanto a criterios de diseño y de operación del tren de tratamiento enfocado a la eliminación de nutrientes de la planta de tratamiento de aguas residuales El Caracol OBJETIVOS ESPECÍFICOS Operar una planta piloto representativa del proceso de tratamiento conformado para la PTAR de El Caracol. Obtener información sobre eficiencia de eliminación de materia orgánica y de nutrientes (N Y P). Determinar los factores operativos más importantes que influyen en la operación del sistema.

5 TREN DE TRATAMIENTO SEDIMENTACIÓN SECUNDARIA CÁMARA DE OZONACIÓN ÓSMOSIS INVERSA REACTOR BARDENPHO REMOCIÓN QUÍMICA DE FÓSFORO FILTROS DE CARBÓN UV

6 SISTEMA BARDENPHO DE 5 ETAPAS SISTEMA BIOLÓGICO BARDENPHO DE 5 ETAPAS La operación del sistema duró 5 meses continuos en los cuales se estabilizó y operó.

TANQUE DE REMOCIÓN QUÍMICA DE FÓSFORO Tanque de mezcla rápida Tanque de mezcla lenta Clarificación de alta tasa Coagulante:

sabores, olores y colores, desinfección y eliminación de materia orgánica.

etc. Filtro de carbón en block para eliminar cloro, olores orgánicos, partículas suspendidas. Ósmosis inversa con 0.

7 TANQUE DE REMOCIÓN QUÍMICA DE FÓSFORO Tanque de mezcla rápida Tanque de mezcla lenta Clarificación de alta tasa Coagulante: Cloruro Férrico Dosis óptima: 150 mg/l (hidratado) CÁMARA DE OZONACIÓN Control de agentes responsables de producción de sabores, olores y colores, desinfección y eliminación de materia orgánica.. UNIDAD ÓSMOSIS INVERSA (RO-50/75/100G) Filtro de carbono granular para la eliminación de cloro, olores orgánicos, turbiedad, etc. Filtro de carbón en block para eliminar cloro, olores orgánicos, partículas suspendidas. Ósmosis inversa con micras de precisión de filtración. Esterilizador ultravioleta, utiliza la luz ultravioleta germicida de forma rápida y fiable para desactivar las bacterias, los virus y otros MO presentes en el agua.

PARÁMETROS DE MEDICIÓN PARÁMETROS Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO 5 ) Demanda Química de Oxígeno (DQO) Carbono Orgánico Total (COT) NORMA APLICABLE NMX-AA-028-SCFI-2001 NMX-AA-030-SCFI-2001

8 PARÁMETROS DE MEDICIÓN PARÁMETROS Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO 5 ) Demanda Química de Oxígeno (DQO) Carbono Orgánico Total (COT) NORMA APLICABLE NMX-AA-028-SCFI-2001 NMX-AA-030-SCFI-2001 Standard methods for the Examination of Water and Wastewater Sólidos (ST,SV,SST,SSV,SDT) Sólidos sedimentables Índice volumétrico de lodos (IVL) NMX-AA-034-SCFI-2001 NMX-AA-004-SCFI-2000 Standard methods for the Examination of Water and Wastewater. 2710D Conductividad Nitrógeno Amoniacal Nitrógeno total NMX-AA-093-SCFI-2000 NMX-AA-034-SCFI-2001 NMX-AA-026-SCFI-2001

9 Nitratos NMX-AA-079-SCFI-2001 Fósforo Total NMX-AA-029-SCFI-2001 ph NMX-AA-008-SCFI-2000 Alcalinidad NMX-AA-036-SCFI-2001 Temperatura NMX-AA-007-SCFI-2000 Sulfato Standard methods for the Examination of Water and Wastewater Potencial Redox (ORP) Standard methods for the Examination of Water and Wastewater Oxígeno disuelto (OD) NMX-AA-012-SCFI Método electrométrico Prueba de jarras

10 RESULTADOS DE OPERACIÓN Y CONSIDERACIONES MAS IMPORTANTES

11 (mg O 2 /L) REMOCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA 900 DQO TOTAL INFLUENTE E SED SEC DIAS DE OPERACIÓN Sin Acetato Con Acetato La operación del sistema se puede dividir en dos grandes etapas; la primera utilizando agua residual tal cual y una segunda en la cual se le adicionó acetato de sodio a dicha agua residual. En la primera etapa se obtuvieron remociones de materia orgánica soluble y en suspensión mayores al 90% en lo que respecta al sistema biológico,

12 mg/l N-NH4+ REMOCIÓN DE NITRÓGENO N-NH INFLUENTE ANAEROBIA ANÓXICA AEROBIA 1 ANÓXICA 2 AEROBIA 2 E SED SEC UV DIAS DE OPERACIÓN Sin Acetato Con Acetato Se eliminó el nitrógeno (NTK) en un 63%

13 REMOCIÓN DE FOSFORO 14 P-PO 4 3- TOTAL mg/l P-PO INFLUENTE ANAEROBIA ANÓXICA 1 AEROBIA 1 ANÓXICA 2 AEROBIA 2 E SED SEC DIAS DE OPERACIÓN Sin Acetato Con Acetato El fósforo apenas en un 18% (TRC= 64 d limitada producción de lodo). Se observaron bajas relaciones de materia orgánica con respecto a la concentración de fósforo en el medio, lo cual fue planteado como hipótesis para explicar las bajas eficiencias de remoción de nutrientes.

14 mv POTENCIAL ÓXIDO-REDUCCIÓN DEL SISTEMA 160 ORP DIAS DE OPERACIÓN INFLUENTE ANAEROBIA ANÓXICA 1 AEROBIA 1 ANÓXICA 2 AEROBIA 2 E SED SEC CLARIFLOCULAD OR OZONO FILTROS UV Sin Acetato Con Acetato

oxígeno atmosférico por efecto del mezclado en las zonas del sistema.

15 Otros factores que pudieron haber afectado los niveles de ORP. estos factores, básicamente son dos: es decir, incorporación de oxígeno a las zonas anaerobias y anóxicas por medio de la recirculación de lodos del sedimentador secundario y/o por la disolución de oxígeno atmosférico por efecto del mezclado en las zonas del sistema. Estos factores pueden tener un efecto importante por un factor de escala del modelo, no necesariamente a presentarse en la escala real. De los experimentos fue posible concluir que ninguno de los factores posibles (mezclado del medio, recirculación de lodos y transferencia de oxígeno natural por contacto aguaatmósfera) de interferencia con el establecimiento en el medio de la ORP influyen en este parámetro. El ORP esta siendo determinado por las características del medio y del agua residual manejada. Cabe señalar que no se observó un crecimiento importante de algas en las paredes de la zona anaerobia.

16 [mg/l] INFLUENTE DBO SOLUBLE SIN ACETATO DE SODIO VOLUMEN DE MUESTRA EN 100 ml La prueba de DBO de las muestras de agua residual resultaron ser altamente dependientes del porcentaje de dilución lo que permite suponer la presencia de elementos tóxicos en el agua.

17 CONCLUSIONES El contenido de materia orgánica biodegradable en el agua residual fue baja. El sistema biológico remueve la materia orgánica soluble y en suspensión de manera eficaz. El sistema biológico se ve afectado en cuanto a la desnitrificación y remoción de fósforo por la baja concentración de materia orgánica biodegradable en el influente. La prueba de la DBO mostró ser dependiente del porcentaje de dilución de la muestra, lo que permite suponer la presencia de elementos tóxicos en el agua residual.

18 CONCLUSIONES Derivado de la operación del sistema con la adición de acetato de sodio en el influente, se logró incrementar artificialmente el contenido de materia orgánica altamente disponible para las bacterias removedoras de fósforo, en particular en la zona anaerobia. La consecuencia directa de ello fue el incremento del porcentaje de remoción de fósforo de 18 a 100%. Ello comprueba como cierta la hipótesis que explica la baja eliminación de fósforo debido a la baja relación DBO/Pt. Se recomienda efectuar pruebas adicionales en reactores en lote o en sistemas de microcosmos para comprobar la capacidad de eliminación biológica de fósforo con agua residual de la zona de el caracol. Se recomienda probar con variantes del proceso BARDENPHO aunado a pruebas de microcosmos en el laboratorio.

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