Antecedentesok RAFA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL R

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE A ESCALA DE LABORATORIO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES - CELENDÍN CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PRESENTADO POR: AlvarezMasias Luis angel AlcantaraoyarceJose Carrasco Infante, Segundo. Chavez Ortiz Wanesa Lezma Izquierdo Diana Medina Rodriguez Franklin Sánchez Cerdán A. Lenin DOCENTE: Ing. CHAVEZ HORNA, Giovana Ernestina

2020

I. ANTECEDENTES 1.1.

Antecedentes internacionales

López (2011) de la universidad San Francisco de Quito-Ecuador en su proyecto Evaluación de la eficiencia de un reactor anaeróbico de flujo ascendente y manto de lodos UASB para el tratamiento de aguas residuales – escala laboratorio. Los sedimentos acuáticos de la laguna sintética de la USFQ se empaquetó en un reactor anaeróbico de flujo ascendente y manto de lodos UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor), a escala de laboratorio, el cual se alimentó con una muestra de agua residual sintética. Por medio del monitoreo periódico del porcentaje de remoción de la demanda química de oxigeno, los sólidos suspendidos y la producción de metano se determinó la eficiencia del reactor UASB a través del tiempo. En 110 días de estudio se estableció una eficiencia del reactor UASB del 48.28% en la remoción de la materia orgánica. [ CITATION Lóp11 \l 3082 ] Caldera (2005) en su estudio determinó el efecto de la carga orgánica en el funcionamiento de un reactor UASB durante el tratamiento de efluente cárnico, en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Zulia Venezuela. La presente investigación demostró la eficiencia del reactor UASB para tratar las aguas residuales de las industrias cárnicas a un amplio rango de cargas orgánicas (1,82 - 12,30 kg DQO/m³/día). Se obtuvo un porcentaje de remoción de DQO de 80% para una carga orgánica (CO) de 9,98 kg DQO/m³/día a TRH de 24 horas. El incremento en la carga orgánica influyó significativamente sobre la variabilidad de los parámetros evaluados con excepción del pH, ocasionando la disminución del porcentaje de remoción de demanda química de oxígeno (DQO) y del porcentaje de metano, así como un aumento en el volumen de biogás, y en las concentraciones de sólidos suspendidos volátiles (SSV). Ochoa (2016) estudió la eficiencia de remoción de materia orgánica de las aguas residuales urbanas mediante un reactor de lodos activados y un reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB); La metodología consistió en operar, los dos reactores con volúmenes de 6 litros, a condiciones similares con tiempos de retención hidráulica (TRH) de 24 y 40 horas respectivamente. En principio se realizó la caracterización fisicoquímica del agua residual urbana obteniendo en Sólidos Totales 658 mg/L, Sólidos Disueltos 243 mg/L, Sólidos Suspendidos 160 mg/L, Demanda Química de Oxígeno (DQO) 547 mg/L, Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO₅) 348,8 mg/L, Oxígeno Disuelto 1,55 ppm y pH 8,4; determinando coeficientes cinéticos con mayores remociones de materia orgánica en el reactor de lodos activados con tiempos de retención hidráulica (TRH) de 40 horas y en el reactor UASB con un TRH de 24 horas, en el cual se obtuvo el valor de k=2,393 y 2,245; la Ks=69,629 y 96,369; el Y=0,357 y 0,666; el kd=0,069 y 0,077; y la 𝝁𝒎=0,853 y 1,495 respectivamente para cada reactor. A partir de los análisis se determinó una máxima eficiencia de remoción en el reactor de lodos activados, en época de estiaje con un caudal de 0,15 L/h y TRH de 40 horas resultando el 84.49 % de remoción; a diferencia del reactor UASB en época de estiaje con un caudal de 0,25 L/h y TRH de 24 horas con una eficiencia del 90.32 % de remoción.

Guerrero (2015) en su investigación evaluó la eficiencia de dos reactores anaerobio tipo UASB a escala piloto físicamente uno dentro del otro, trabajando en paralelo a flujo discontinuo. El volumen del reactor R1 es de 310 L y el reactor R2 es de 172 L.

Se utilizó lodo granular proveniente de una industria cervecera, específicamente 56 y 31 L (18% v/v) para R1 y R2, respectivamente. Los mismos fueron alimentados con el agua residual provenientes del colector C de la ciudad de Maracaibo. Durante la investigación, los reactores operaron para dos TRH 48 y 24 h. El seguimiento y evaluación de los reactores anaerobios se realizó a través de la medición de los siguientes parámetros: temperatura, alcalinidad, pH, DQOT , y DQOS , solidos suspendidos totales (SST), solidos suspendidos volátiles (SSV), solidos suspendidos fijos (SSV), fosforo y nitrógeno. Los porcentajes de remoción obtenidos en los reactores anaerobios para ambos TRH variaron entre 62–65±4 %, 58-71±2 % y 82-84,7 % para DQOT, DQOS y SST, respectivamente. El valor promedio del pH se mantuvo en un rango de 6,7±0,08-7,0±0,30 para los dos TRH estudiados, por su parte la temperatura promedio a la salida de los reactores vario entre 31±0,6-31±1,0 °C, durante toda la investigación, indicando de esta manera que los reactores anaerobios operaron a la temperatura optima requerida por las bacterias mesofilicas.[CITATION Gue15 \l 10250 ]. SE REQUIERE MÁS ANTECEDENTES, RELACIONADO A LOS OBJETIVOS 1.2.

Antecedentes nacionales

Castro (2018) en su proyecto evaluación de la remoción de materia orgánica en un reactor anaerobio de manto de lodos de flujo ascendente (uasb) para el tratamiento de aguas residuales del camal municipal de Huancavelica, propone utilizar el “Reactor anaerobio de manto de lodos de flujo ascendente” (UASB), aplicado a la remoción de materia orgánica. El sistema diseñado a escala piloto, fue investigado para las aguas residuales del Camal Municipal de Huancavelica, el agua residual se bombeo después del pretratamiento (cámara de reja gruesa y desarenador) al tanque de almacenamiento de 350 litros para posterior realizar el tratamiento del agua residual en el reactor UASB a escala laboratorio. Se evaluó la mejor eficiencia de remoción de materia orgánica en un reactor UASB, para un tiempo de retención hidráulico (TRH) de14 horas con un caudal de circulación de35ml/min se obtuvo una eficiencia mínima de remoción de Demanda Química de Oxígeno (DQO) de 33.66% y una máxima eficiencia de 76.90% todo ello en un rango de temperatura de agua residual de 10°C y 19°C. También para este TRH de 14 horas la cantidad de sólidos suspendidos totales disminuyo de 524.34mg/L a 365.04mg/L, obteniéndose una eficiencia de remoción de sólidos suspendidos totales de 30.28%.[ CITATION CAS18 \l 3082 ]

Chuquitarqui (2017) en tu investigacion denominada “DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE (R.A.F.A.) PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS DE LA CIUDAD DE PUNO” trabajó con un volumen total de 16 L de aguas residuales y un tiempo de residencia hidráulica de 9,6 horas, después de instalar todos los accesorios necesarios para el funcionamiento del reactor, se realizó la inoculación con carga microbiana anaeróbica. Durante el arranque se disminuyó lentamente el TRH (de 19,2 a 9,6 horas) consiguiendo valores de remoción, después de haber arrancado el sistema, para la demanda química de oxígeno (DQO) de 77,23 % y para la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) de 80,20 %. (Gomero 2018)en su trabajo de investigación que consistió en el estudio del reactor UASB (UpflowAnaerobicSludgeBlanket), el cual es usado en el tratamiento primario de aguas residuales domésticas, aplicado a la remoción de materia orgánica y sólidos. El sistema fue diseñado a escala piloto en la ciudad de Puno para investigar la remoción de la materia orgánica. Se obtuvieron muestras de la línea de alcantarillado de la "PTAREspinar'' y luego se llevaron hasta el lugar de investigación, sin embargo, la muestra de agua residual paso por un tratamiento preliminar (cámara de reja gruesa y desarenador). La investigación consiste en 02 etapas La etapa 1 consistió lograr estabilizar lodo anaerobio para el reactor UASB como parte del arranque. La etapa 2 consistió en evaluar el tiempo de retención hidráulico en el reactor UASB en las siguientes horas: 46-8-10-12-14 horas, también se evaluaron varios parámetros físicos y químicos. De la evaluación de los parámetros físicos y químicos de la etapa 02, las mayores eficiencias se lograron para el reactor UASB, con porcentajes promedios de remoción de 50.8% de carga orgánica con TRH de [6, 8, 10, 12 y 14 horas], 79.83% de turbiedad, 74% sólidos suspendidos totales (SST), 16.3% sólidos totales (ST), 12.4% sólidos disueltos totales (SDT), 43.3% sólidos volátiles totales (SVT), 62.8% DQO total, 69% DBO5, la producción de gas metano promedio para el reactor UASB es 1113 ml/día.[CITATION GOM18 \l 10250 ] Canales (1998) evaluó el proceso de tratamiento de aguas residuales en la planta UNI – TRAR; a fin de proveer las bases para la evaluación y control del sistema de tratamiento, determinando los niveles de calidad del agua del afluente y efluente, las tasas de

degradación de materia orgánica y remoción de organismos patógenos. La recolección de las muestras se realizó cuatro puntos de monitoreo; en la cámara de ingreso al reactor anaerobio (P1), a la salida del reactor (P2), a la salida de la primera laguna (P3), y a la salida de la segunda laguna (P4). Los resultados obtenidos muestran una carga orgánica promedio para DQO de 157 kg/d para el afluente y 44 kg/d para el efluente del reactor anaerobio RAFA, alcanzando una alta eficiencia de remoción para DQO 72%, DBO₅ 65 %, SST de 70 % y la producción de biogás fue de 0.2 m³ por kg de DQO removida. Debido a la alta concentración de materia orgánica en el RAFA, solo una pequeña fracción de remoción total de DBO ocurre en las lagunas. La remoción de N fue de 35 % y P de 28 %, las concentraciones de coliformes fecales en el efluente del sistema de lagunas es de 2.3 x 10 5 NMP/100 ml.

1.3.

Antecedentes locales

García (2019), en su tesis determinación de la eficiencia de la planta de tratamiento de aguas residuales, en la variación de oxígeno disuelto, temperatura, y remoción de sólidos suspendidos totales, en Celendín – Cajamarca, realizó el análisis de muestras de agua residual en dos puntos, el primero, agua sin tratar afluente y el segundo agua tratada efluente; se realizó cuatro repeticiones de cada 22 días calendarios entre muestra y muestra,se obtuvo los siguientes promedios: sólidos suspendidos totales (SST), afluente 211.5 mg.l -1 y efluente 59.475 mg.l-1 ; oxígeno disuelto (OD)afluente 0.00 mgO2.l -1 y efluente 1.6975 mgO2.l -1 ; temperatura (T°) afluente 15.25°C y efluente 16°C; de estos resultados promedios, comparados con parámetros de construcción y la normativa para aguas residuales, se concluyó que para SST se obtuvo un 71.88% de eficiencia , respecto a un 84% de eficiencia que debería tener normalmente, resultando ineficiente para este parámetro; para OD se obtuvo 1.6975 mgO2.l-1 referente a un 3 mgO2.l-1 mínimo que debería tener, siendo muy bajo su generación de OD; y para T° se obtuvo una variación de 15. 25°C – 16°C, teniendo un valor aceptable respecto a la normativa y a los parámetros existentes. Martínez(2016) en su proyecto denominado Eficiencia en la remoción de la demanda bioquimica de oxígeno, demanda química de oxígeno y sólidos suspendidos totales en la planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Celendín. Tuvo por finalidad demostrar la eficiencia del funcionamiento de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Celendín, disminuyendo el grado de

contaminación generado por dichas aguas residuales provenientes de diversas actividades de la población. El estudio se realizó en dos puntos de la planta, uno en el influente y otro en el efluente, para comprobar su eficiencia. Donde se determino la demanda bioquímica de oxígeno, la demanda química de oxígeno y los sólidos suspendidos totales, así como la concentración del pH y temperatura. En cada punto de muestreo (P1 y P2) se midieron los parámetros ya descritos, tomando en total 2 muestras para cada parámetro. (P1 – Influente y P2 – Efluente) Obteniendo los siguientes resultados en promedio para cada parámetro analizado: para la DBO se obtuvo una concentración de 572.00 mg/L en el P1, y 48.58 mg/L en el P2; para la DQO, 1207.25 mg/L en el P1, y 107.50 mg/L en el P2; para los SST 253.81 mg/L en el P1, y 42.64 mg/L en el P2; para el pH un valor de 8.08 en el P1, y 6.80 en el P2; y para la Temperatura un valor de 16.25 °C en el P1 y 17 °C en el P2. Verificando los resultados del P2 (efluente) de la PTAR, se pudo comprobar que se encuentran dentro de los Límites Máximos Permisibles (LMP) de efluentes de PTAR para vertidos a cuerpos de agua (D.S.N° 003-2010-MINAM), lo que indicaría una alta eficiencia por parte del funcionamiento de la planta, obteniendo un 91.5 % de eficiencia en remoción de DBO, un 91 % de eficiencia en remoción de DQO y un 83.2 % de eficiencia en remoción de SST.[ CITATION Man16 \l 3082 ]

Quispe(2019) en su proyecto de investigacion denominado: Eficiencia de la planta de tratamiento de aguas residuales, en la reducción de la demanda química de oxígeno y demanda bioquímica de oxígeno en Celendín – Cajamarca. realizo la toma de muestras de agua residual cruda y tratada en dos puntos en el afluente después del proceso de cribado y efluente después del proceso biológico de la laguna facultativa en la caja de registro con una frecuencia de muestreo cada 22 días durante un periodo de 03 meses. Los resultados obtenidos muestran para DBO₅ una concentración de 245.95 mgO₂/l en el afluente y 41.03 mgO₂/l en el efluente con eficiencias de reducción de la PTAR del 83.32 %; al igual que, para DQO una concentración de 495.13 mgO₂/l en el afluente y de 149.63 mgO₂/l en el efluente, con una eficiencia de reducción del 69.78 %, además de la medición de otros parámetro de campo en el afluente T° 13 °C, pH 6.3; en el efluente T° 14 °C, pH 6.4. Los valores obtenidos nos

permiten afirmar que la PTAR es eficiente en la reducción de la DBO₅ e ineficiente en la reducción de la DQO.[ CITATION Fra19 \l 3082 ] TAMBIEN HAY OTRAS TESIS QUE NO SE CITARON (LA INVESTIGACIÓN REALIZADA EN CICLO PASADO, TAMBIEN ES UN ANTECEDENTE) REVISAR, CÓMO SE HACE UN ANTECEDENTE OTIVOS OBJETIVOESPECIFICO: 

Reducción de los contaminantes y materia orgánica presentes en las aguas residuales antes del vertimiento en los cuerpos receptores

objetivo específico  

Determinar la eficiencia del reactor anaeróbico de flujo ascendente (RAFA)aescaladelaboratorioenlaprovinciadecelendin. Determinar algunos parámetros físicos y químicos en tratamiento de aguas residuales con el reactor anaeróbico de flujo ascendente(RAFA)

II. MARCO TEÓRICO 2.1.

DEFINICIONES BÁSICAS 2.1.1. Reactor anaeróbico de flujo ascendente El sistema con Reactores UASB ha demostrado un gran potencial para el tratamiento de agua residual con contenido de materia orgánica soluble, de naturaleza compleja o no, en óptimas condiciones de temperatura (Lafontant, 2000). 2.1.2. Coeficiente cinético Los coeficientes cinéticos pueden ser determinados teóricamente, basados en la concentración de los componentes químicos presentes en el desecho y otras características físicas, como la temperatura. Debido a la ausencia de herramienta teórica disponible, se han desarrollado técnicas experimenta les que logran dar un grupo de parámetros de diseño reales para un agua residual específica.[CITATION GER85 \l 10250 ].

2.1.3. Materia orgánica Se forma a partir de residuos de procedencia animal o vegetal. Se trata de sustancias que suelen distribuirse por el suelo y que ayudan a su fertilidad. De hecho, para que un suelo sea apto para la producción agropecuaria, debe contar con un buen nivel de materia orgánica; de lo contrario, las plantas no podrían crecer.[CITATION GOM18 \l 10250 ] 2.1.4. Sustrato Sirve de soporte a la vegetación y permite la fijación de la biopelícula bacteriana que interviene en la mayoría de los procesos de eliminación de contaminantes presentes en las aguas a tratar.[CITATION MIG13 \l 10250 ] 2.1.5. Demanda bioquímica de oxigeno La DBO o Demanda Biológica de Oxígeno es la cantidad de oxígeno que necesitan los microorganismos para degradar la materia orgánica biodegradable existente en un agua residual. Es por tanto una medida del componente orgánico que puede ser degradado mediante procesos biológicos[ CITATION HID16 \l 10250 ]. 2.1.6. Solidos Totales Los Solidos Totales, son los materiales suspendidos y disueltos en el agua. Se obtienen evaporando el agua a 105 °C y pesando el residuo. Ademas este residuo puede ser dividido en solidos volatiles en organicos y solidos fijos o inorganicos[CITATION Gue15 \l 10250 ] 2.1.7. Arranque El arranque de un reactor anaerobio consiste en mantener las condiciones adecuadas para el crecimiento de la biomasa siendo los nutrientes necesarios lo más importante para ello. Esto último puede variar mucho dependiendo del origen del agua y en el caso de las aguas residuales domésticas, aunque los valores de los diferentes componentes se encuentran balanceados, normalmente la concentración de éstos es muy baja, particularmente para el desarrollo de la biomasa anaerobia por lo que le crecimiento resulta excesivamente lento produciendo un arranque muy prolongado. [CITATION Ara11 \l 10250 ].

2.1.8. Tratamiento anaerobio Es el proceso mediante el cual los organismos catabolizan y asimilan sus alimentos en ausencia del oxígeno, e implícitamente sin aire. [ CITATION ORO19 \l 10250 ]. 2.2. REACTOR

ANAEROBIO

DE

FLUJO

ASCENDENTE

(AMPLIAR EN FUNCIÓN A LOS OBJETIVOS) El reactor anaerobio de flujo ascendente y manto de lodo describe un reactor de biopelícula fija sin medio de empaque o soporte, con una cámara de digestión que tiene flujo ascendente y a cierta altura se desarrolla un manto de lodos anaerobios que es altamente activa y en el cual se da la estabilización de la materia orgánica del afluente hasta CH4 y CO2. (Caicedo, 2006). La operación de los reactores UASB se basa en la actividad autorregulada de diferentes grupos de bacterias que degradan la materia orgánica y se desarrollan en forma interactiva, formando un lodo biológicamente activo en el reactor. Dichos grupos bacterianos establecen entre sí relaciones simbióticas de alta eficiencia metabólica bajo la forma de gránulos cuya densidad les permite sedimentar en el digestor. La biomasa permanece en el reactor sin necesidad de soporte adicional.[CITATION Ara11 \p 20 \l 10250 ].

Figura 1. Esquema general de UASB 2.2.1. Operación Este reactor maneja un flujo ascendente dentro de un tubo o tanque y se basa en la sedimentación de la biomasa producida dentro del reactor,

misma que alimenta a una cama de lodo dispuesta en la parte inferior del reactor.[ CITATION ORO19 \l 10250 ] 2.2.2. Ventajas y desventajas 2.2.2.1. Ventajas  Los filtros anaerobios son relativamente pequeños, fáciles de construir y presentan buenas eficiencias de remoción de materia orgánica. (Castillo, et., al., 2006)  También proporcionan una mejora el grado de tratabilidad de las aguas residuales para las etapas subsecuentes, ya que en ellos hay mayor concentración de bacterias que en otros sistemas, lo cual permite operar con velocidades de carga orgánica más elevadas además de minimizar problemas de colmatación por sólidos y se reduce la posibilidad de cortos circuitos.  La pantalla que hay en el RAFA crea una zona de bajo nivel de turbulencia donde aproximadamente el 99.9% del lodo en suspensión se sedimenta en el fondo del reactor.  Bajos requerimientos nutricionales.  El proceso puede manejarse con altas cargas intermitentes.  Los lodos se conservan (sin alimentación) por largos períodos de tiempo.  Producción de metano aprovechable.  Identificación y medición de productos intermedios que proporcionan parámetros de control adicionales.  La fermentación ácida y metánica, así como la sedimentación tienen lugar en el mismo tanque, por lo cual las plantas son muy compactas.  El consumo de potencia es bajo, puesto que el sistema no requiere ninguna agitación mecánica.  La retención de biomasa es muy buena y por eso no es necesario reciclar el lodo.

2.2.2.2. Desventajas  Las limitaciones del proceso están relacionadas con las aguas residuales que tienen altos contenido de sólidos, o cuando su naturaleza impide el desarrollo de los lodos granulados.  El arranque del proceso es lento, pues consiste en mantener las condiciones adecuadas para el crecimiento de la biomasa siendo los nutrientes necesarios lo más importante para su crecimiento.  Las bacterias anaerobias (particularmente las metanogénicas) se inhiben por un gran número de compuestos.  Su aplicación debe ser monitoreada y puede requerir un pulimiento posterior de su efluente, además se generan malos olores si no es eficazmente controlado.[CITATION Ara11 \l 10250 ] 2.2.3. Componentes 2.2.3.1. Emisor de agua residual (ER). El agua residual se obtuvo de la planta de tratamiento de agua residual de Celendín siendo este obtenido de la entrada a los reactores; esta agua fue almacenada en un tanque el distribuye el agua en un caudal controlado hacia el reactor de 40 l/s. 2.2.3.2. Reactor anaerobio de flujo ascendente (SR). Este reactor fue diseñado a escala de una planta piloto con un caudal de 40l/día, el cual consiste que el efluente es introducido a través de un sistema de distribución localizado en el fondo y que fluye hacia arriba atravesando un medio de contacto anaerobio. En la parte superior existe una zona de separación de fase líquida y gaseosa y el efluente clarificado sale por la parte superior. 2.2.3.3. Cinética biológica Para determinar el coeficiente de crecimiento "Y", el coeficiente de descomposición "Kd", la tasa máxima de utilización de substrato "K" y la contracción de substrato para la cual la tasa de utilización del substrato del mismo por unidad de peso de microorganismos es la mitad de la tasa

máxima "Ks"; necesarios para el diseño del proceso,[CITATION GER85 \l 10250 ] 2.2.3.4. Eficiencia de remoción de materia orgánica Los procesos anaerobios son capaces de convertir eficientemente altas concentraciones de DQO ametano con una producción de biomasa mínima. Con valores de TRS mayores de 20 a 50 d, latransformación máxima se dará más de 25°C. Sin embargo, se tendrá una alta concentración desólidos suspendidos en el efluente (50 a 200 mg/L), por lo que requerirá un tratamiento posteriorde pulimento como ya se mencionó. La eficiencia de eliminación de DQO y DBO se encuentra sustancialmente afectadas por el tiempo de retención hidráulico del sistema, variando entre el 40 y el 70% la eliminación de COD y entre el 45 y el 90% la eliminación de DBO. Las concentraciones de DQO y DBO en el efluente final pueden ser estimadas mediante la siguiente forma: Ceffl=So−

ExSo 100

Dónde: Ceffl = Concentración total de DQO o DBO en el efluente (mg/L) So= Concentración total de DQO o DBO en el influente (mg/L) Ex = Eficiencia de eliminación de DQO o DBO (%) 2.2.4. Límites máximos permisibles Con la finalidad de controlar excesos en los niveles de concentración de sustancias físicas, químicas y biológicas presentes en efluentes o emisiones, para evitar daños a la salud y al ambiente, el Ministerio del Ambiente publicó el Decreto Supremo Nº 003-2010-MINAM, por el cual se aprueban los Límites Máximos Permisibles (LMP) para los efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales (PTAR), para el sector Vivienda.[ CITATION MIN10 \l 10250 ]

III.

DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA Esta tecnología RAFA presenta importantes ventajas frente a los métodos aerobios convencionales tales como la generación mínima de lodos excedentes y la producción de metano este reactor tiene las eficiencias de remoción de demanda química de oxígeno (DQO) y de sólidos suspendidos totales (SST) Sin embargo, los efluentes suelen requerir pos-tratamiento para mejorar su calidad, lo que puede ser visto como una desventaja del proceso de tratamiento anaerobio. Es por ello que se tomó en cuenta la consideración de segundo y tercer tratamiento utilizando; laguna facultativa y Wetteland con plantas cola de zorro. Por otra parte, cuando los reactores RAFA son operados a altas velocidades de flujo, los sólidos suspendidos presentes en el influente no son apropiadamente retenidos y no se lleva a cabo la digestión de los mismos, afectando la eficiencia del sistema. REVISAR PERTINENCIA, PUESTO QUE: NO SE EVALUARÁ LAGUNA Y HUMEDAL ADEMÁS EN ESTA PARTE SE DESCRIBE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICA DE LA PLANTA: DIMENSIONES, TIPO DE MATERIALES, CONEXIONES 3.1. Tanque de distribución Este tanque de distribución permite almacenar el agua que es obtenida del canal de distribución de la PTAR Celendín, para luego enviar al sistema RAFA mediante la regulación del caudal utilizando una llave de paso.

Tabla 1. Dimensiones del tanque de almacenamiento Largo Alto Diámetro capacidad

55.6 cm 72.5 cm 50 cm 90.42 Lts

Este tanque de marca REYplast está fabricado de plástico que permite una mayor facilidad de traslado y adaptación al sistema de tratamiento. 3.2. Reactor anaeróbico de flujo ascendente El reactor anaerobio de flujo ascendente, o también conocido como RAFA, es una unidad de tratamiento biológico primario del tipo anaerobio, cuyo diseño permite mantener en suspensión el agua residual a tratar, haciendo ingresar el afluente por la parte inferior a través de un sistema de tubería localizado en el fondo de la unidad. Este sistema de tratamiento de aguas residuales mediante diseño piloto es construido a base de vidrio triple, con la finalidad de visibilizar

con claridad las formaciones internas ya sea de

manto de lodos, reflectores, cámara de gas, y ductos que conduce el sistema, teniendo las siguientes dimensiones:

Figura 2. Dimensiones del reactor anaeróbico de flujo ascendente a escala de laboratorio.

Figura 2. Distribución de los componentes del sistema de tratamiento

3.3.

proceso de arranque Para el arranque del sistema se procedió a la obtención de lodo activado, proveniente del tanque séptico de un proyecto desarrollado por los alumnos de la carrera de Ingeniería ambiental, ya que hasta crear el lodo tendrá baja velocidad de crecimiento de los microorganismos y bacterias, estas tardan en adecuarse al cambio de retención y caudales diferentes, luego se coloca en el RAFA el lodo un 10 % de la altura total. FALTA EL SUSTENTO CON FUENTES Una vez colocado el lodo activado se abre la llave de paso del tanque de distribución que entra al RAFA determinado el caudal de 40 l/día con una retención de 16 horas.

3.4.

descripción de la operación de la tecnología  El agua cruda o agua residual es obtenida del canal de distribución del RAFA de PTAR Celendín, se llena en su totalidad el tanque de distribución es enviado al reactor anaeróbico de flujo ascendente mediante tubería pvc de ½” regulado el caudal mediante la llave de paso dejando el pase de 40 L/d.  DESCRIBIR EL MECANISMO DE FUNCIONAMIENTO EN EL RAFA:

ASCENSO,

FILTRACIÓN,

CLARIFICACIÓN,

SEDIMENTACIÓN, PRODUCCIÓN DE GASES, CAPTURA DE GASES,

SALIDA

DEL

EFLUENTE,

SUSTENTADO

CON

FUENTES.  Con el caudal mencionado hacia el reactor biológico (RAFA), el efluente es recepcionado por la laguna facultativa iniciando el tratamiento secundario que ayudara a la sedimentación de solidos con un tiempo de retención de 16 horas.  Luego este efluente de la laguna facultativa es recepcionado por el tratamiento Wetteland mediante la utilización de las plantas cola de zorro acuática (Myriophyllumaquaticum) que cumpliría con el tratamiento terciario del sistema de tratamiento, para luego ser enviado el efluente al RAFA de la planta de tratamiento de aguas residuales Celendín. OJO YA NO HARÁN ESTO

4.EVALUACIÓN DE VARIABLE DEPENDIENTE 4.1. Mapa de puntos de monitoreo (ARREGLAR, SE MODIFICO LOS PUNTOS DE MONITOREO)

4.2.

Parámetros, frecuencia, repeticiones (OJO QUE YA NO QUEDA 8 SEMANAS) PARÁMETRO FRECUENCIA Demanda Bioquímica de Semanal Oxigeno Solidos totales, solidos totales disueltos, solidos

REPETICIONES 8

Semanal

7

DEBERÁ

Quincenal

4

SER MÁS FRECUENTE) Temperatura Índice volumétrico de

Quincenal

4

Mensual

1

suspendidos totales Potencial de Hidrogeno (Ph)

(ESTE

lodos

4.3.

Parámetros y técnica de medición (REVISAR, ESA NO ES LA TÉCNICA) PARÁMETRO Demanda Bioquímica

TECNICA DE MEDICIÓN de Titulación y utilización del

Oxigeno multiparametro. Solidos totales, solidos totales Desecado en la estufa. disueltos, solidos suspendidos totales Potencial de Hidrogeno (Ph) Temperatura Índice volumétrico de lodos

Medición con el multiparametro. Medición en campo. Medida del lodo.

5. Programación del muestreo (SE TIENE QUE REDEFINIR EN FUNCIÓN A LOS OBJETIVOS) Año Mes Semana Actividades Demanda Bioquímica de Oxigeno Solidos totales, solidos totales disueltos, solidos suspendidos totales Temperatura Ph Índice volumétrico de lodo

1

Octubre 2 3

4

2019 Noviembre 1 2 3 4

X

X

X

X

X

X X X

X

X X X X

X

Diciembre 1 2 3 4

XX

X

X

X X X X

X X X

AL PARECER NO SE REVISO Y MEJORÓ EL TRABAJO DEL CICLO ANTERIOR,

FALTA LOS OBJETIVOS

BIBLIOGRAFÍA

RÚBRICA PARA EVALUACIÓN DE 1° AVANCE I.                    ANTECEDENTES a.       INTERNACIONALES (MÍNIMO 4) b.      NACIONALES (MÍNIMO 4) c.       LOCALES (LOS EXISTENTES) II.                  MARCO TEÓRICO a.       DEFINICIONES CONCEPTUALES b.      DESARROLLO DEL TEMA (ESQUEMÁTICO INCLUIR COEFICIENTES CINÉTICOS), MÁXIMO 7 RENGLONES POR AUTOR., FUENTES III.                OBJETIVOS IV.                DESCRIPCIÓN DE PTAR a.       COMPOSICIÓN - CONFIGURACIÓN b.      OPERACIÓN V.            CRONOGRAMA DE MONITOREO BIBLIOGRAFÍA TOTAL  

PUNTAJE 1.5 1.5 1.5 1

3 1.5

NOTA   0.5 0.5 1   1

3 3 3 1

2 0   2 2 1 0

20

10  

SI EL GRUPO CONSIDERA CONVENIENTE PRESENTAR LAS MEJORAS, LO PUEDE HACER HASTA EL MIÉRCOLES 26 DE FEBRERO

 

 

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