III Conferencia Panamericana de Sistemas sde Humedales para el tratamiento y mejoramiento de la calidad del Agua ESTUDIO HIDRÁULICO DE UN BIOFILTRO EN LA FASE DE ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓN M.Sc. Roy Pérez Salazar roy.perez.salazar@una.cr
Figura. Ubicación geográfica de la comunidad de Zapote en el cantón de San Mateo de la provincia de Alajuela.
Objetivo general Evaluar el comportamiento en la fase inicial de un sistema de tratamiento de aguas residuales empleando biofiltros, en un núcleo urbano descentralizado.
Metodología Fotografía del biofiltro. Distribución de los puntos de muestreo durante la etapa de arranque.
Metodología Figura. Fotografía del biofiltro. Distribución de los puntos de muestreo durante la etapa de estabilización.
Resultados. Diseño Planteados Experimentales 150 L/p d 135 L/p d 6m*12m*0,7 m 3m*12m*0,7m 6 días 2 días
Resultados. Construcción Cuadro 1. Altura de la columna de agua dentro de los puntos de muestreo. Piezómetro Altura (m) 1 0,53 2 0,57 3 0,59 4 0,63 5 0,61 6 0,53 7 0,60 8 0,59 9 0,64 Figura. Esquema del biofiltro construido
Resultados. Construcción 11 Figura. Disposición de la tubería de entrada y salida de las aguas residuales.
Resultados. Hidráulica 12 Figura. Curva de distribución del tiempo de residencia hidráulico en el primer biofiltro a diferentes alturas de la columna de agua.
Resultados. Hidráulica Cuadro 2. Características hidráulicas del sistema construido. Wolf-Resnick Nivel (cm) Teórico (to) TRH (min) Real (tp) Medio (tm) Tiempo (min) Inicio (ti) Relaciones Tipo de flujo (tm/to) (ti/to) Pistón Mezcla 5 1 750 2 730 2 700 2 600 1,54 1,48 99 1 40 806 2 610 1 950 1 300 2,42 1,61 74 26 60 135 2 610 2 000 1 195 14,81 8,85 66 34 t m /t o > 1 = zm t i /t o < 0,3 = cc Figura 12. Recorrido de las aguas en la parte alta y baja del sistema.
Resultados. Hidráulica 14 Figura. Perfil horizontal del desplazamiento del trazador dentro del primer sistema.
Resultados. Hidráulica 15 9 8 7 4 5 6 3 2 1 Figura 14. Perfil horizontal de la trayectoria del agua dentro del primer sistema.
Resultados. Perfiles Figura. Perfil horizontal y vertical de la concentración de DQO en mg/l de oxígeno a lo largo del primer sistema.
Perfiles con parámetros fisicoquímicos Figura. Perfil vertical para los diversos análisis fisicoquímicos analizados.
Conclusiones DQO de 43%, NTK de 61% y N-NH 4 + de 67% 40% de los parámetros cumplen con el RVRAR Tiempo de residencia hidráulico real de 2 días El biofiltro construido presenta un flujo pistón con tendencia a mezcla completa. Existencia de zonas de estancamiento y zonas muertas.
Muchas Gracias! Laboratorio de Gestión de Desechos y Aguas Residuales (LAGEDE) Escuela de Química Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad Nacional Correo electrónico: roy.perez.salazar@una.cr Tel: +506 2277-3547 Fax: +506 2277-3349 Lo que sabemos es una gota de agua; lo que ignoramos es el océano. Isaac Newton.
Concentración de DQO (± 5 mg/l) Concentración de DQO (± 5 mg/l) Resultados. Caracterización 16 1400 1200 1000 800 600 400 200 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 0 09-ago 29-ago 18-sep 08-oct Días muestreados 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Entrada 1 43% Salida 1 Entrada Salida 2 2 Punto de muestreo Figura. Concentraciones de DQO en mg/l para los dos biofiltros construidos.
Concentración NTK (± 1 mg/l) Concentración NTK (± 1 mg/l) Resultados. Caracterización 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 03-sep 13-sep 23-sep 03-oct Días muestreados 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 Punto de muestreo Figura. Comportamiento de la concentración de NTK durante el recorrido de las aguas por el biofiltro.
Concentración N-NH4+ (± 0,4 mg/l) Concentración N-NH4+ (± 0,4 mg/l) Resultados. Caracterización 12 10 8 6 4 2 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 0 03-sep 13-sep 23-sep 03-oct Días de muestreo 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 Puntos de muestreo Figura 22. Comportamiento de la concentración de N-NH 4 + durante el recorrido de las aguas por el biofiltro.
Concentración P-PO4-3 (± 0,002 mg /L) Concentración P-PO4-3 (± 0,002 mg/l) Resultados. Caracterización 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 03-sep 13-sep 23-sep 03-oct Días muestreados 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 Puntos de muestreo Figura 23. Comportamiento de la concentración de P-PO 4-3 durante el recorrido de las aguas por el biofiltro.
Temperatura (± 0,1 ºC) Temperatura (±0,1 ºC) Resultados. Caracterización 25 Entrada 1 Salida 1 25,0 24,5 Entrada 2 Salida 2 24 23,5 23 22,5 22 12-ago 01-sep 21-sep Días muestreados 24,0 23,0 22,0 21,0 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 Puntos de muestreo Figura 24. Comportamiento de la temperatura durante el recorrido de las aguas por el biofiltro.
ph (± 0,01) ph ( ± 0,01) Resultados. Caracterización 7,8 7,6 7,4 7,2 7 6,8 6,6 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 6,4 12-ago 01-sep 21-sep Días muestreados 7,80 7,60 7,40 7,20 7,00 6,80 6,60 6,40 6,20 6,00 5,80 Entrada 1 Salida 1 Entrada 2 Salida 2 Puntos de muestreo Figura 25. Comportamiento del ph durante el recorrido de las aguas por el biofiltro.
Resultados. Construcción Figura 26. Proceso de construcción del biofiltro de Zapote de San Mateo de Alajuela
Resultados. Construcción Figura 27. Proceso de construcción del biofiltro de Zapote de San Mateo de Alajuela
Resultados. Hidráulica 33 Figura 28. Curva de distribución del tiempo de residencia a la salida del primer sistema