UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN Centro de Ciencias Ambientales EULA Chile Seminario Curso de Verano Visita Planta de Tratamiento Aguas Servidas Biobío Francisco González, Constanza Herrera, Gabriela Morales, Silvana Pesante. Objetivo general. Observar y analizar el sistema de tratamiento secundario de la PTAS ESSBIO Objetivos específicos. Describir el diagrama de flujo del tratamiento secundario Describir las transformaciones de materia orgánica que ocurren en el reactor. Comparar parámetros operacionales teóricos y de planta. Obtener la cantidad de lodo secundario generado. Verificar problemáticas asociadas a la operación. Establecer ventajas y desventajas.
Sistema de tratamiento de aguas servidas. Descripción de la planta Pertenece a ESSBIO Ubicada en Hualpén Inversión de US$ 45 millones 3ª mayor planta del país Trata las aguas de Concepción, Chiguayante, Hualpén y parte de Talcahuano A partir del año 2005 son tratadas cerca del 95% de las ARU que produce la región
Esquema General PTAS Biobío Pre Tratamiento Tratamiento de lodos Tratamiento 1 Tratamiento 3 Tratamiento 2 Tratamiento Secundario Sistema de lodo activado. Objetivo: Eliminación de materia orgánica Etapas: a) Estanques de aireación (reactores biológicos). b) Clarificador 2 c) Recirculación de lodos.
Tratamiento Secundario 3 Reactores Biológicos V= 11900 m 3 Clarificadores Secundarios S= 1562 m 2 Fundamento del proceso de lodos activados o 2 co 2
Trama trófica sistema de lodos activados Rotíferos y Nemátodos Ciliados Flagelado Bacterias Dispersas Bacterias Floculantes Materia Orgánica Parámetros de operación en planta Eficiencia de eliminación de materia orgánica 95% 2500 sopladores centrífugos. Difusores de aire inobstruibles 1.000 kgdbo 5 /día 20.000 kgdbo 5 /día Recirculación 100 120 %
Clarificador 2 Barrido de fondo Extracción lodos por tubos succionadores Recirculación por bombas centrifugas Pantallas de retención de flotantes
Comparación de parámetros de operación Parámetro Teóricos Planta TRH (h) 3 8 6 Carga Volumétrica (kgdbo 5 /(m 3 0,3 0,7 0,58 A/M d))) (kg DBO 5 /(kg MLVSS d)) 0,2 0,9 0,47 Edad del lodo (d) 4 15 8 MLVSS (g/l) 1,5 5,0 3 3,5 ph 6,5 9,0 6,61 OD (mg/l) >2,0 mgo 2 /L 2,15 T ( C) 25 35 23 Eficiencia eliminación DBO 5 (%) 85 95 90 Eficiencia eliminación SST (%) 85 95 Eficiencia eliminación NT (%) 15 30 Eficiencia eliminación PT (%) 10 25 Metcalf y Eddy, 1995; Ramalho, 1983 Lodo secundario obtenido 21.084 Kg DBO 5 /día 2.108 Kg DBO 5 /día 12000 m 3 Y = 0,5 = 90 % Purga 9.488 Kg Lodos/día
Problemas operacionales: Bulking Abultamiento del lodo debido a la presencia de microorganismos filamentosos que no decantan Causas ph bajo Desbalance de nutrientes Bajo OD 0,3 > A/M >0,6 (kg DBO5/kg SSV d) Grasas y aceites Control Adición de cloro Regulación concentración OD Disminución edad del lodo Índice Volumétrico del Lodo Martins et al., 2004; Ramalho, 1983
Sistema acoplado de nitrificación desnitrificación Sistema acoplado de nitrificación desnitrificación Cervantes Carrilo y col, 2000
Sistema de lodo activado en serie EFLUENTE CLARIFICADO BIOMASA Mayor Eficiencia Mejor dosificación de Oxígeno Mayor Controlabilidad Mejor Formación de Flóculos Mayor Flexibilidad Especialización en cada reactor (desnitrificación) MAYOR costo de inversión. Adaptado de Zaror, 2000 Sistema de lodo activado EFLUENTE CLARIFICADO BIOMASA RECICLO DE BIOMASA Uso de pantallas deflectoras imitando reacciones en serie Problemática DQO/N Adaptado de Zaror, 2000
VENTAJAS Flexibilidad de operación Alta Eficiencia de eliminación de carga orgánica (90 95%) DESVENTAJAS Requiere mantenimiento y control permanente, tanto operativo como de análisis de laboratorio. Dependencia con la temperatura del efluente a tratar y condiciones de entrada como ph y de compuestos tóxicos. Altos costos de operación, asociados Minimización de Olores e insectos fundamentalmente a los requerimientos de oxígeno. Generación de lodos que pueden ser Es necesario desinfectar el efluente final aprovechados como fertilizantes y para la obtención de biogás Admite sobrecarga Ventajas y desventajas Riesgo de taponamiento en equipos de aireación Funciona a temperatura ambiental Discusión y conclusiones La tecnología de Lodos Activados aplicada presenta una alta eficiencia promedio de eliminación de materia orgánica (90%) lo que concuerda con el máximo en la bibliografía revisada. Se mencionan en terreno parámetros importantes como el oxígeno y TRH para tratamiento secundario, y AGV para tratamiento de lodos, los que concuerdan con la bibliografía revisada. El sistema de tratamiento tolera grandes cargas iniciales, por ello es recomendable para ciudades de alta densidad poblacional Esta planta tiene un importante impacto sobre la calidad del agua del río Biobío, ya que elimina diariamente 66,5 toneladas de materia orgánica y desperdicios que antes se descargaban al río. La tecnología aeróbica genera mayor cantidad de lodo (60%) en comparación que la anaeróbica (10%), por ello debería considerarse en futuras plantas del país
Referencias bibliográficas DIA (2001).Diseño, Construcción, Montaje y operación de la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas del Gran Concepción. Fundación Chile (2011) Tecnología de Lodos Activados, Tecnología Convencional de tipo Biológico. URL: http://www.sinia.cl/1292/articles 49990_30.pdf Martins A., Pagilla K., Heijnen J., Van Loosdrecht M. (2004). Filamentous bulking sludge a critical review. Water Research 38 (4):793 817. Metcalf y Eddy (1995) Ingeniería de Aguas Residuales, Volumen 1: Tratamiento, vertido y reutilización, 3ra Edición, McGraw Hill. Ramalho, R. (1983) Tratamiento de Aguas Residuales, Reverté.