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• CRISTHIAN ROMAN

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Tratamiento secundario o de lodos activados. El agua residual cruda se mezcla con el lodo de recirculación (SSV) y entra al reactor en el que se encuentra un cultivo de microorganismos, en su mayoría bacterias en suspensión, las cuales en su conjunto se les conoce como licor mezclado. En el tanque de aireación, se realizan la mayor parte de las reacciones bioquímicas del tratamiento, en este tanque se le inyecta aire por medio de difusores de burbuja fina. El ambiente aerobio así como la mezcla de agua residual cruda y microorganismos (SSV) de la línea de recirculación, se mantiene mediante el uso de aeración mecánica o inyección de aire mediante sopladores. Después de un determinado tiempo de retención, el licor mezclado pasa a un tanque de sedimentación secundaria, donde se lleva a cabo la separación de microorganismos (en forma de flóculos) del agua, la cual sale por la parte superior del tanque, terminando aquí su proceso de tratamiento. Una parte de la biomasa sedimentada es retornada al tanque de aeración para mantener la concentración de sólidos suspendidos volátiles en el licor mezclado lo más estable posible y otra parte es retirada del sistema como excedente hacia el edificio de lodos.

PROCESO BIOLOGICO. Los objetivos del tratamiento biológico aplicado al agua residual, son coagular y remover los sólidos coloidales y disueltos no Sedimentables y estabilizar la materia orgánica. Los principales microorganismos responsables de remover grandes cantidades de materia orgánica en los procesos biológicos aerobios, son las bacterias, en su mayoría aerobias y facultativas heterótrofas. Pruebas realizadas sobre un número diferente de bacterias indican que están constituidas por aproximadamente 80% de agua y 20% de material seco, del cual 90% es orgánico y 10% inorgánico, una fórmula aceptada para la materia orgánica es C5H7O2N, del cual 53% de peso seco es carbono. Además de la fuente de carbono orgánico y la presencia de oxígeno, principales abastecedores de carbono y energía para la síntesis y mantenimiento de funciones, debe haber elementos inorgánicos como nitrógeno y fósforo y trazas de elementos como azufre, potasio, calcio y magnesio, que son vitales para la síntesis celular. En presencia de oxígeno, la oxidación aeróbica toma lugar; parte de la materia orgánica es sintetizada a nuevos microorganismos, otra parte es oxidada a productos finales relativamente estables como CO2, H2O, y NH3 y en ausencia de materia orgánica las mismas células o microorganismos entran en una etapa de respiración endógena para obtener la energía necesaria para el mantenimiento de sus funciones. En la mayoría de los tratamientos biológicos, estos 3 procesos ocurren simultáneamente.

Para un proceso aerobio y considerando a las bacterias como la población dominante, los 3 procesos anteriores pueden representarse de la siguiente manera:

Oxidación: COHNS + O2 + bacterias------>CO2 + NH3 otros productos finales + energía. Síntesis: COHNS + O2 + bacterias------> energía + C5H7NO2

Respiración endógena: C5H7NO2 ----------> 5CO2 + NH3 + 2H2O + energía Donde: COHNS representa la materia orgánica contenida en el agua. C5H7NO2 representa la matéria celular bacteriana.

El desglose de esta clasificación es muy amplio, pues solamente en tratamiento secundario hay una gran variedad de procesos, como: • Lodos Activados y sus variantes. • Filtros Rociadores. • Biodiscos. • Sistemas Lagunares. • Sistemas Anaerobios Como se observa, el proceso de Iodos activados es un proceso biológico de tratamiento ubicado en lo que se conoce como Tratamiento Secundario. La Fig. 3.3 es un diagrama de flujo de una planta de tratamiento de aguas residuales completa, mediante Iodos activados.

Fig. 3.3. Planta de tratamiento de lodos activados

LODOS ACTIVADOS. El proceso de Iodos activados como tratamiento de aguas residuales fue desarrollado inicialmente en Manchester, Inglaterra, por Fowler, Ardern, Munford y Lockett, en 1914. Ya para 1920 varias instalaciones iniciaban su operación en Estados Unidos de Norteamérica, sin embargo el uso extensivo de este sistema se dio hasta 1940. Los primeros investigadores notaron que la cantidad de materia biodegradable que entraba al sistema afectaba la tasa del metabolismo. Los diseños en esa época fueron totalmente empíricos y el tiempo de retención del tanque de aeración fue uno de los primeros parámetros de diseño. Generalmente se seleccionaban cortos tiempos de retención para cargas orgánicas bajas y altos tiempos de retención para cargas orgánicas altas. Posteriormente surgieron criterios relacionados con la carga orgánica y los microorganismos del sistema, llegando a la relación conocida como F/M. Hace 40 años se desarrollaron las ecuaciones derivadas de los conceptos de crecimiento cinético y los balances de masas; en años recientes se han diseñado modelos sofisticados por computadora. La solución de ecuaciones de diseño y los modelos computarizados requieren el conocimiento de la cinética y metabolismo microbianos. A pesar de ser uno de los procesos biológicos de tratamiento de mayor costo de inversión en operación y mantenimiento, los Iodos activados no pierden adeptos, ya que es un proceso altamente estable y sus eficiencias de remoción son de las mayores comparadas con otros procesos. Las modificaciones al proceso convencional son muy atractivas por su flexibilidad sobre todo en la aceptación de cargas orgánicas variables, en especial para tratamiento de aguas residuales municipales.

3.4.1. Lodos activados en México. El sistema de Iodos activados en México se inició en los años cincuenta; las plantas de tratamiento de aguas residuales de esa época eran concebidas para el reúso de las aguas tratadas para riego de áreas verdes, llenado de lagos y enfriamiento en la industria. Así fue como se construyeron las primeras plantas de este tipo en Monterrey, N.L., y en la Cd. De México. El proceso de Iodos activados como tratamiento de aguas residuales en México es muy antiguo y sigue vigente; según cifras de la Comisión Nacional del Agua el 20 % de las plantas del país son de Iodos activados. La alta eficiencia del proceso, así como la posibilidad de ampliar la planta de Iodos activados ya sea para la remoción de nutrientes o para remover mayor cantidad de sólidos mediante tratamiento avanzado, hacen de este proceso un atractivo para descargas que requieren bajas concentraciones de nutrientes o para reúso. La capacitación de personal involucrado con plantas de tratamiento a base de Iodos activados es una necesidad en el país; muchas de las plantas existentes requieren un mejor control del proceso, y programas de mantenimiento funcionales y adecuados. 3.4.2. Descripción del proceso.

El proceso básico de lodos activados se integra de varios componentes que se interrelacionan entre sí: 1. Tanque de aeración (uno o varios) diseñado para un mezclado completo o trabajar como flujo pistón. 2. Fuente de aeración que permita transferir el oxígeno y proporcione la mezcla que requiere el sistema. La fuente puede ser un soplador con difusores, aeración mecánica o a través de la inyección o de oxígeno puro.

3. Sedimentador (uno o varios) para separar los sólidos biológicos (lodos activados) del agua tratada. 4. Un mecanismo para recolectar los sólidos biológicos del sedimentador y recircular la mayor parte de ellos al reactor biológico o tanque de aeración, en lo que se conoce como recirculación de lodos activados.

5. Un mecanismo para desechar el exceso de sólidos biológicos del sistema, lo que se conoce como purga de lodos. En una planta municipal típica, un proceso de lodos activados bien diseñado y operado puede alcanzar efluentes con 20 mg/L de DBO5 y 20 mg/L de sólidos suspendidos. El proceso tiene

capacidad para mayores eficiencias hasta de 10 mg/L de DBO y 15 mg/L se SS. Para alcanzar valores menores a estos últimos, se requiere tratamiento avanzado. El principio básico del proceso consiste en poner en contacto los microorganismos presentes en el tanque de aireación con el agua residual cruda, donde la materia suspendida y coloidal es eliminada rápidamente de las aguas residuales por medio de la degradación que se lleva a cabo en el tanque de aireación y que es la oxidación del desecho por los microorganismos a substancias simples como el anhídrido carbónico por una parte , la otra parte es convertida en nueva materia celular(microorganismos). El proceso de oxidación suministra la energía necesaria para llevar a cabo la síntesis como los indica la siguiente figura: Fase de oxidación Obtención de energía

Productos finales CO2,H2O,N2, P ..

Sustrato Agua residual cruda

Nutrientes Fase de síntesis

Nuevas Célula

fase de respiración endógena

Prod. finales CO2, H2O,NH3,P...... Y productos no Biodegradables.

FIG. 3.4 Proceso de oxidación

Cuando se lleva a cabo la degradación del desecho, se reduce significativamente el contenido de contaminación del agua, permitiendo así que salga el agua más clara y libre de contaminantes al final del proceso. 3.4.3. Proceso de lodos activados en su variante “Convencional”. Las planta de tratamiento de lodos activados con la variante de convencional son los proceso mas comunes que se utilizan actualmente, la relación de microogarnismos comida es 50% menor a las plantas de alta carga y la edad de lodo de 3.5 a 7.0 días, estos métodos de operación producen efluentes de alta calidad y son capaces de absorber choques hidráulicos sin efectos en la calidad del efluente. El diagrama de flujo para esta modificación, es similar a la variante de completamente mezclado, La siguiente tabla presenta los valores de los principales parámetros de diseño y operación, para las modificaciones del proceso de lodos activados. Tipo de proceso F/M TMRC TRH SSTLM ___________________________________________________________________ Convencional 0.15-0.4 4-8 4-8 1500-4000 Flujo pistón y

Completamente Mezclado. Aeración Extendida Zanja de oxidación.

30

16-24

2000-6000

Tabla 3.1 Variantes de proceso de lodos activados

Donde: F/M, relación alimento microorganismos, Kg DBO/Kg SST * día. TMRC, tiempo medio de retención celular, día. TRH, tiempo de retención hidráulico, horas. SSTLM, sólidos suspendidos totales del licor mezclado, mg/L 4.- OPERACIÓN Y CONTROL DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS. 4.1.- Factores que afectan el proceso de lodos activados. La materia orgánica que contiene el agua residual, actúa como fuente de alimento para las bacterias, en un sistema de lodos activados; por lo tanto un cambio significativo en las características del agua, por ejemplo la concentración de la Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), afecta el crecimiento de los microorganismos en el sistema de tratamiento. Si la carga de DBO5 se incrementa significativamente, entonces habrá demasiado alimento para los microorganismos. Este exceso de alimento se reflejará en un rápido incremento de la población, este efecto genera un lodo "joven" caracterizado por un crecimiento disperso y como resultado una pobre sedimentación en el clarificador secundario, además algunos organismos saldrán a través del efluente, causando un incremento en la DBO5 y SST. Por otra parte, si la carga de DBO5 disminuye en forma considerable, no habrá suficiente alimento y la tasa de crecimiento puede decrecer, en este la sedimentación del lodo no arrastrará material fino coloidal, dando como resultado un aumento en la concentración de sólidos suspendidos en el efluente de la planta. Por lo tanto, debe mantenerse un balance apropiado entre la cantidad de alimento o DBO5 que se agrega al sistema de lodos activados y la masa biológica. Este balance alimentomicroorganismos se discute a detalle en los métodos de control del proceso. 4.1.1.- Nutrientes. Así como todo ser viviente necesita nutrientes para mantener sus funciones vitales, también los requieren los microorganismos en un proceso de lodos activados. Los nutrientes normalmente están presentes en cantidades suficientes en el agua residual de origen municipal, sin embargo, en algunos casos es necesario agregar estos nutrientes a un agua

de origen industrial para proveer suficiente nitrógeno (N) y fósforo (P). En la mayoría de los casos, el N se agrega como amonio y P como ácido fosfórico. Las bacterias requieren nitrógeno para producir protoplasma, es decir otras bacterias y el fósforo para generar químicos (enzimas) que necesitan para romper compuestos orgánicos presentes en el agua residual. Una regla usual es 1 Kg. FOSFORO: 5 Kg. NITROGENO: 100 Kg. DBO5. 4.1.2.- Tiempo de retención hidráulico. El tiempo de retención hidráulico en el tanque de aeración, o el tiempo que las bacterias están en contacto con el agua residual, es un factor importante de operación. Se debe tener suficiente tiempo para que las bacterias asimilen la materia orgánica que contiene el agua residual. Si el tiempo de retención es muy corto no se removerá toda la materia orgánica y la DBO del efluente será alta. 4.1.3.- pH. Un rango apropiado de pH debe mantenerse en el tanque de aeración para que el sistema funcione adecuadamente. Las bacterias pueden sobrevivir en un rango de pH de 5.0 a 10.0, sin embargo el rango óptimo es de 6.5 a 8.5. A un pH bajo, la población predominante pueden ser los hongos, dando como resultado una eficiencia baja. Por otra parte a un pH alto, los nutrientes tal como el fósforo, empezará a precipitar y no podrá ser disponible para las bacterias. 4.1.4 Oxígeno disuelto (OD). Para mantener viva la población aerobia, se debe agregar oxígeno al tanque de aeración. La variación temporal de la demanda de oxígeno en el sistema hace que se tenga también una variación en la cantidad de oxígeno que se debe proporcionar, y mantener así la concentración en los valores deseados. En lugares con climas extremos (norte del país) en el verano la actividad bacteriana aumenta y se requiere mayor cantidad de oxígeno; además, como la temperatura del agua residual se incrementa, el valor de saturación del oxígeno en el agua disminuye (esto es la cantidad de oxígeno que puede ser disuelto en el agua se reduce). Ambos fenómenos pueden dar como resultado que se requiera mayor cantidad de oxígeno en el sistema durante el verano para mantener la misma concentración de oxígeno disuelto. Durante el invierno, las temperaturas bajas pueden causar una disminución de la actividad bacteriana y un aumento en el valor de saturación. Lo que da como resultado que en los meses más fríos se reduzcan los requisitos de aire en el sistema. 4.1.5 Toxicidad. La toxicidad normalmente es atribuida a altas concentraciones de metales pesados, tales como cobre, plomo, zinc, u otro tipo de compuestos orgánicos. Se pueden presentar dos tipos de toxicidad: crónica o aguda. La toxicidad aguda puede presentarse rápidamente; en cuestión de horas, la población biológica del tanque de aeración puede morir, lo que hace que este tipo

de toxicidad sea detectada rápidamente, mientras que la toxicidad crónica se presenta lentamente haciendo difícil su identificación. La toxicidad aguda se muestra con altas concentraciones de sustancias tóxicas, tales como cianuro o arsénico que son descargados al sistema de alcantarillado de la planta. La toxicidad crónica se presenta cuando un elemento, por ejemplo, cobre, aumenta gradualmente dentro de las bacterias, donde las bacterias son recirculadas una y otra vez en el sistema. Como la concentración del elemento tóxico se incrementa dentro de los microorganismos, el nivel tóxico es alcanzado disminuyendo su actividad celular hasta que mueren. El análisis de concentración de metales presentes en los lodos del sedimentador secundario de la planta puede detectar problemas potenciales por toxicidad crónica. 4.1.6 Temperatura. Dentro de ciertos límites: a mayor temperatura aumenta la actividad bacteriana y viceversa. Un importante factor de operación, aunque el operador tiene control sobre él, es la temperatura del agua residual. La temperatura afecta directamente el nivel actividad de las bacterias en los sistemas de lados activados. El rango óptimo de temperatura para la actividad bacteriana aerobia es entre 25 y 32 °C. Generalmente por cada cambio en la temperatura de 10 oC, la actividad bacterial varía con un factor de 2. A altas temperaturas las bacterias se vuelven más activas, inversamente a menor temperatura menor actividad bacteriana. Para compensar los cambios de temperatura en las diferentes estaciones del año, se deben incrementar los SSVLM en invierno y disminuirlos en verano. Durante los meses de invierno la actividad biológica baja y los sólidos suspendidos volátiles en el tanque de aeración necesitan incrementarse y en el verano por condiciones inversas; los SSVLM deben reducirse, ya que cada bacteria asimilará más de materia orgánica por su mayor actividad. La temperatura también afecta las características de sedimentación. Durante el invierno, el agua es más densa y la sedimentación será más lenta y en el verano sucede lo contrario. 4.1.7. Mezcla. Es deseable un tanque de aeración completamente mezclado para evitar que las bacterias sedimenten, también es importante mantenerlas en movimiento para que entren en contacto con la materia orgánica de las aguas residuales (para ser utilizada como alimento), además al estar en contacto entre sÍ, las bacterias formarán un flóculo que sedimentará en la unidad subsecuente del sistema. El tanque de aeración con mezclado completo evita los cortocircuitos que podrían formarse. Existen varios indicadores de mezclado. Uno es la formación de depósitos de sólidos en las esquinas del tanque de aeración. Cualquier acumulación significante en las esquinas puede detectarse con un palo, largo o mediante equipo para sacar muestras del fondo. Un segundo indicador es la detección de zonas con concentraciones de cero oxígeno disuelto en el tanque de aeración, mediante un oxímetro portátil. Un tercer indicador es la detección de zonas con

diferencia significativa en concentración, ya sea de OD o de SS. Un tanque de aeración bien mezclado presentará uniformidad de concentraciones en todo el tanque. 4.1.8. Gasto. El gasto de entrada afecta la operación de una planta de tratamiento y se relaciona directamente con otros factores. El incremento de gasto por arriba de los valores de diseño disminuirá el tiempo de retención y por tanto, la capacidad de tratamiento reduciendo las eficiencias de operación. El gasto de entrada es un factor donde el operador tiene poco o nulo control, por lo que es recomendable contar con un sistema de “by pass” cuando se presenten caudales mayores al de diseño. 5.0 Sistemas de aeración. 5.1 Equipos de aeración. Se consideran el corazón de las plantas de Iodos activados. Los microorganismos aerobios no pueden vivir sin la transferencia de oxígeno en el tanque de aeración. La simulación de lo que sucede en las corrientes, donde en forma natural el agua se oxigena con la velocidad y cambios de dirección del río y otros factores, se logra artificialmente con dos tipos de sistemas, uno con base en aeradores mecánicos, y el otro mediante aeración por difusión. 5.2 Aeración por difusión. La aeración por difusión ha sido empleada en tratamiento de aguas residuales desde principios de siglo. Los primeros sistemas introducían aire a través de tubos abiertos o tuberías perforadas colocadas en el fondo del aerador. El deseo de mejorar la eficiencia llevó al desarrollo de difusores de placa porosa que producen pequeñas burbujas y se obtienen altas eficiencias en la transferencia de oxígeno. La aeración por difusión es definida como la inyección de gas (aire u oxígeno) a presión bajo la superficie líquida. Todos los equipos que se describirán alcanzan esta definición. La industria del tratamiento de aguas residuales ha introducido una gran variedad de equipos de difusión de aire. La clasificación tradicional mencionaba los difusores de burbuja gruesa, y los de burbuja fina. Esta clasificación aparentemente da idea de la eficiencia de transferencia de oxígeno; sin embargo, no existe un valor para diferenciar si una burbuja es gruesa o fina. Por esta razón, la clasificación actual se hace por las características físicas de los difusores, dividiéndolos en tres categorías: Difusores porosos, Difusores no porosos y otros mecanismos de difusión. 5.2.1. Difusores porosos Su uso les ha ganado renovada popularidad debido a la relativamente alta eficiencia de transferencia de oxígeno mostrada (Fig. 5.24). Se han utilizado numerosos materiales para fabricar este tipo de difusores: rígidos de cerámica o plástico y flexibles de plástico o tela.

De acuerdo con su forma se pueden encontrar difusores porosos de placa, domos, discos y tubos.

Fig. 5.1. Difusores porosos: a) disco, b) domo, c) disco perforado.

Fig. 5.2. Arreglo típico de difusores.

5.3.Sopladores Un soplador es un mecanismo de una o varias etapas diseñado para producir grandes volúmenes de aire o gas a una presión cercana a la atmosférica. Un compresor se clasifica

como un mecanismo diseñado para producir pequeños volúmenes de aire a altas presiones. Ambas máquinas realizan la misma función; la aplicación y rangos de presión son la diferencia entre soplador y compresor. Los sopladores son la mayor fuente de consumo de energía en plantas de Iodos activados. Cualquier intento por minimizar el consumo de energía incide directamente en los costos directos de la planta. La adecuada operación de un soplador y el sistema de aeración pueden llevar a altas eficiencias en el uso de los equipos. Existen dos tipos de sopladores comúnmente utilizados en plantas de tratamiento, los de desplazamiento positivo y los dinámicos. Los de desplazamiento positivo funcionan comprimiendo un volumen fijo de aire (gas) y encerrándolo para elevar la presión. Los dinámicos funcionan con impulsores que imparten velocidad y presión continua al aire (gas). Las figuras5.32 a 5.34 muestran diferentes sistemas y sopladores.

Fig. 5.3. Sistema de difusores y sopladores

Fig. 5.4 Típico sistema de aeración por difusor.

6.0. MÉTODOS Y TÉCNICAS PARA EL CONTROL DEL PROCESO. La eficiencia de una planta de tratamiento de aguas residuales es tan buena como hábil es su personal de operación, pero para que esto sea totalmente válido se requieren apoyos de otras áreas, principalmente recursos económicos. Para conocer realmente el proceso, su problemática y soluciones, es necesario que la planta sea monitoreada adecuadamente. El monitoreo del proceso representa la diferencia entre una planta por donde solo corre el agua, y otra en donde se trata el agua. Cualquiera puede abrir o cerrar una válvula, arrancar o parar una bomba, pero solo un operador capacitado sabrá cuando abrir o cerrar una válvula o cuando arrancar o parar una bomba, y cuando y cuanto se debe recircular y purgar. Es necesario monitorear adecuadamente cualquier proceso biológico de tratamiento; el de Iodos activados requiere también del monitoreo continuo para conocer las posibles causas de un mal funcionamiento de la planta, para determinar los parámetros de operación y conocer las eficiencias del proceso o de cada unidad que lo compone. Se presentan a continuación dos métodos de monitoreo: el visual y el analítico; ambos son usados para operar con mayor eficacia una planta de tratamiento de Iodos activados. El principal objetivo de la operación de una planta de tratamiento de aguas residuales, es mantener a un nivel adecuado los parámetros requeridos en el efluente del sistema de tratamiento.

Para mantener estos niveles y así tener una operación efectiva, se debe:    

Mantener un adecuado número de microorganismos. Mantener buenas propiedades de sedimentación. Suministrar el aire adecuado al tanque de aeración. Remover el lodo del Sedimentado antes de que ocurran problemas de condiciones sépticas.

Además, el diseño debe ser el adecuado y la carga hidráulica no debe ser mayor que la del diseño. Para obtener la información necesaria, pueden hacerse pruebas para determinar: 1. D.B.O. o D.Q.O. 2. Sólidos Suspendidos Totales (SST) y Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV). 3. Prueba de sedimentación de lodo e índice volumétrico de lodo (IVL). 4. Examen microscópico. 5. Consumo de oxigeno. 6. Manto de lodos (sólidos Sedimentables).

7. Oxígeno disuelto (OD). Demanda de Oxígeno: Discutiremos dos formas de medir la demanda de oxígeno, una es llamada Demanda Bioquímica de Oxígeno o DBO a 5 días y 20 °C de incubación y la otra es llamada Demanda Química de Oxígeno o DQO. DBO5: Cantidad de oxígeno utilizado por los microorganismos en la medida que ellos descomponen biológicamente la materia orgánica contenida en el agua residual. Para una gran cantidad de materia orgánica, estos microorganismos requerirán una mayor cantidad de oxígeno. En otras palabras mientras mayor sea la cantidad de materia orgánica en el agua residual, mayor será la DBO. Debido a esta relación, se usa la DBO para medir la eficiencia de tratamiento o de remoción de materia orgánica en la planta. La DBO se usa frecuentemente como una medida de la carga orgánica y de la eficiencia de remoción de la planta, ya que ésta es un buen indicador de la materia orgánica realmente biodegradable. Por otro lado, esta prueba tarda cinco días, por esta razón en algunas ocasiones no se usa como un indicador del control del proceso. Demanda Química de Oxigeno: La demanda química de oxígeno (DQO) es una medida de la cantidad de oxígeno para estabilizar compuestos orgánicos y algunos inorgánicos contenidos en el agua residual, es decir, la materia contenida en el agua residual capaz de oxidarse químicamente. La ventaja de la DQO, con respecto a la DBO, es que el resultado puede obtenerse en 3 ó 4 horas. Los siguientes datos son ejemplo de valores de demanda bioquímica y química de oxígeno para agua residual municipal, es decir, de origen doméstico, en un proceso de lodos activados. DBO, mg/L. DQO, mg/L. INFLUENTE EFLUENTE PRIMARIO EFLUENTE SECUNDARIO

100-300 50-100 15-30

200-500 150-300 50-100

TABLA. 6.1. Cargas orgánicas e inorgánicas en efluentes

Esto no significa que un agua residual con una DBO de 100 mg/L tenga una DQO de 200 mg/L. La relación entre las dos, variará en función del origen del agua residual. Las unidades de la DBO y DQO, es en miligramos/litro (mg/L) donde 1000 mg. = 1.0 gramos.

Sólidos en el sistema de tratamiento: La materia suspendida en el licor mezclado está compuesta de sólidos volátiles u orgánicos y sólidos inorgánicos o sólidos fijos. Además los sólidos volátiles están constituidos de materia orgánica viva y no viva. Nos interesa saber cuántos microorganismos son activos en el tanque de aeración o reactor biológico. Sin embargo, la materia orgánica viva es difícil de cuantificar, por lo tanto, la concentración de sólidos suspendidos volátiles del licor mezclado (SSVLM), comúnmente es considerada como materia orgánica viva. Recordemos que una parte de la cantidad medida es materia orgánica no viva, que son los sólidos suspendidos fijos. Midiendo los SSTLM es aún una estimación menos precisa de la materia orgánica viva que al determinar los SSVLM, aunque comúnmente entre un 70 y un 80% de los SST son volátiles y el porcentaje restante son fijos. Para el control de proceso, se usará principalmente los sólidos suspendidos volátiles del licor mezclado (SSVLM). Sin embargo, si no se cuenta con el equipo necesario para determinar los SSVSM, se puede utilizar la información de los SSTLM para operar la planta, sin perder de vista que los datos de SSTLM son una estimación menos precisa de los microorganismos que hay en el sistema. Para darnos una idea del número de microorganismos en el tanque de aeración, usaremos los SSVLM para calcular el total de sólidos. Supongamos que el 75% de los SSTLM en una planta son SSVLM. Si se calcula el total de sólidos se tendrá un número más alto usando los SSTLM que si se usaran los SSVLM. Esto no es problema, a menos que haya un cambio en el agua residual de entrada; un incremento en los sólidos suspendidos fijos (SSFLM) por ejemplo, podría bajar la parte volátil de los SSTLM y la estimación de la concentración de microorganismos usando los SSTLM no indicará que el total de sólidos es bajo. Teniendo esto en mente, calculemos el total de sólidos, esta es la fórmula para calcular el total de sólidos orgánicos en el tanque de aeración: TS (kg) = (Vol. tanque aeración, m3 x SSVLM, mg/l)/1000 Para darnos una idea de las concentraciones de sólidos, algunos valores típicos de SST en una planta de lodos activados convencional (con sedimentación primaria), son los siguientes:

INFLUENTE EFLUENTE PRIMARIO

SST, mg/Lt 150 A 400 mg/L. 60 A 160 mg/L.

LICOR MEZCLADO

1,000 A 4,500 mg/L.

LODO DE RETORNO

2,000 A 12,000 mg/L.

EFLUENTE FINAL

10 A 50 mg/L.

TABLA. 6.2. Concentracion de solidos en el proceso de lodos activados

Como se mencionó en la introducción, hay seis métodos de control de proceso, cada uno de los cuales requiere ciertas pruebas y cálculos. La información que se obtenga ayudará a decidir qué ajustes se deben hacer a la recirculación de licor mezclado (Qr) y con el lodo de desecho (Qw). La DBO y/o DQO y los SST en el influente y efluente, indican cómo funciona la planta. Los SSV en los lodos activados indican el contenido de sólidos orgánicos o biomasa, los SSF es el contenido de sólidos inorgánicos y los SST es la suma de ambos, es decir SST = SSV + SSF. La prueba de sólidos en el tanque de aeración es muy importante para calcular los parámetros del control de proceso, además de la demanda de oxigeno, ya sea biológica o química. Los resultados de SST y SSV en el lodo de recirculación (Qr), así como la profundidad del manto de lodo en la prueba de sedimentación, son necesarias para determinar cambios que se pudieran requerir en el Qr o en el Qw. Los resultados en el lodo de desecho y el total de sólidos en el sistema, así como los SSV en el efluente del secundario, son necesarios para calcular la cantidad de lodo que deberá desecharse o purgarse (Qw). El método de operación del sistema de tratamiento dependerá de los recursos humanos, técnicos y financieros con que cuente la planta de tratamiento. Como operador, su trabajo es usar estas pruebas para obtener el mejor efluente de la planta. Se pueden usar uno, dos o posiblemente tres de los métodos anteriores simultáneamente. El método o métodos que se seleccionen, dependerá de las instalaciones y equipo con que se cuenta y en su caso, con el que mejor trabaje la planta. 6.1.- Método de Sólidos Constantes. Usualmente cada planta tiene una concentración de SSVLM a la que mejor funciona, esto es cuando el efluente final es: Claro, concentraciones mínimas de SSV y de DBO o DQO. Lo deseado es mantener la concentración de SSVLM con la cual mejor funciona la planta de tratamiento. Pero hay que tomar en cuenta que esta concentración óptima de SSVLM puede cambiar dependiendo del diseño de la planta, tipo de residuo y en algunos casos, estación del año. Por ejemplo, si se ha encontrado por prueba y error que la planta de tratamiento produce el mejor efluente cuando los SSVLM están en 1,600 mg/l, entonces se deberá tratar de mantener este

nivel. Esto se hace retirando la cantidad de lodo necesaria. Más información del lodo de desecho se dará posteriormente. La precisión y representatividad de las muestras son esenciales para controlar el proceso de lodos activados. Los SSVLM variarán a través del día y con los cambios del influente y en los lodos de retorno. Por lo tanto las muestras que se tomen deben ser representativas para conocer exactamente cuál es el nivel de sólidos. Una muestra representativa de los SSVLM se tomará en tres o más puntos diferentes en el tanque de aeración, para que ésta represente todo el licor mezclado del interior del tanque. En tanques alargados se debe tomar muestras al inicio, en medio y al final, muestreando en los tres mismos puntos y a la misma hora cada día. 6.2.- Relación alimento/microorganismos F/M. Para una operación adecuada del sistema de lodos activados, es necesario que los microorganismos tengan la cantidad adecuada de alimento, poco o demasiado alimento causa problemas de sedimentación en el clarificador. El trabajo consiste en determinar el ambiente adecuado para los microorganismos y mantenerlo, controlando la cantidad de microorganismos por Kg. de alimento (DBO) (Relación (F/M). Los microorganismos se miden como SSVLM y el alimento se mide como DBO o DQO, sin embargo, se debe usar uno u otro consistentemente. Los datos necesarios para calcular la relación F/M son:   

Concentración de DBO (mg/l) en el flujo de agua residual que entra al tanque de aeración. Q (flujo, m3/día) del influente o efluente. Total de sólidos SST, Kg, en el tanque de aeración.

Para determinar la relación F/M expresada como gramos de DBO por gramos de SSVLM, se usa la siguiente fórmula: F/M = ( (DBO (mg/l) x (Q, m3/día) ) / 1000 * SSVLM, Kg. Ejemplo: Calcular la relación F/M usando los siguientes datos: Concentración DBO = 300 mg/l Q influente = 6.5 l/seg. = 562 m3/día SSVLM = 630 kg. F/M = (300 mg/l x 562 m3/día) / (1,000 x 630 kg.) F/M = 168,000/630,000 F/M = 0.27 Día-1

Los rangos típicos para un proceso convencional de lodos activados son:  

0.15 - 0.7 Kg. DQO / Kg. SSVLM en el aerador. 0. 1 - 0.5 Kg. DBO / Kg. SSVLM en el aerador.

Los rangos típicos para un proceso de aeración extendida son:  

Menos de 0.2 Kg. DQO / Kg. SSVLM en aeración. 0.05 a 0.15 Kg. DBO /Kg. SSVLM en aeración.

Como operador de la planta, se deben considerar las características particulares del agua residual y a través de la experiencia y experimentación, determinar la mejor relación F/M para el sistema de tratamiento. Este método de control es probablemente el más difícil y podría ser el mejor si la planta recibiera un residuo con variaciones mínimas o predecibles. Si por ejemplo, el operador sabe que cada miércoles la carga de DBO será más alta que la recibida el martes, la concentración de SSVLM deberá incrementarse el martes en la noche, reduciendo el lodo de desecho e incrementando la recirculación del lodo, esto con el objeto de mantener el mismo valor de F/M cuando llegue una carga mayor de DBO o DQO. 6.3.- Tiempo Medio de Retención Celular (TMRC). El tiempo medio de retención celular (TMRC) se refiere al tiempo que el promedio de los microorganismos permanecen en el proceso de tratamiento. Otro término, algunas veces usado y que significa lo mismo, es: edad de lodo (c). Como operador de la planta, deberá determinar el TMRC con el cual trabaja mejor la planta y tratar de mantener este valor.

La ecuación para calcular el TMRC es: TMRC = (Kg. SSVLM en el tanque de aeración) / (Kg. SSV en el lodo desechado/día) + (Kg.

SSV en el

efluente / día). Para el cálculo del TMRC se usa generalmente los SSV, sin embargo, si es necesario, se puede usar los sólidos suspendidos totales SST. No mezclar los SSTLM y los SSVLM para cálculos. Cabe mencionar que la literatura utiliza SST y los parámetros que utilizan de referencia están basado sobre los SST , por la facilidad que se tiene para el control en línea , además para el cálculo del TMRC el valor que se obtiene al utilizar uno u otros es el mismo solo sea congruente con lo que se está utilizando. Ejemplo:

Con los siguientes datos calcular el TMRC: SSVLM en el aerador (TS) = 630 Kg SSV desechados/día = 63 kg/día SSV que se pierde en el efluente/día = 16 kg/día TMRC = (630 Kg) / (63 Kg/d + 16 Kg/d) TMRC = 8 días. La edad del lodo o el TMRC será simplemente la cantidad total de sólidos en el sistema, dividida por la cantidad que salen del sistema cada día. Es decir, si se requieren ocho días para retirar una cantidad de lodo igual a la que hay en el sistema, entonces el lodo estará ocho días o tendrá una edad de lodo de ocho días. Para una planta típica que maneja residuos domésticos por un proceso convencional de lodos activados, el rango del TMRC es de 5 a 15 días. Para un proceso de aeración extendida, el TMRC llega a ser hasta de 40 días. Como operador de la planta, el trabajo es determinar el TMRC con el que mejor trabaja la planta y entonces tratar de mantenerlo. Una forma de revisar la efectividad del TMRC, es probar operando a diferentes TMRC; por ejemplo: Cambiar gradualmente el TMRC de, digamos 6 días a 5.5 días. Monitorear continuamente IVL, consumo de oxígeno y organismos indicadores. Si aparentemente no hay problemas, operar la planta así durante un mes. Entonces revisar la calidad del efluente, si es mejor que la de los meses anteriores, probar con un TMRC aún menor, si el efluente no es bueno como el anterior, entonces hay que regresar al TMRC de 5.5 días. Veamos cómo la relación F/M y el TMRC juntos, son factores importantes en el control del proceso de lodos activados. Con el objeto de mantener el mejor efluente y calidad de lodo para las condiciones existentes de la planta, se deberá revisar cuidadosamente la relación F/M y el TMRC, ajustando éstos apropiadamente. Si se puede mantener la relación F/M y el TMRC en sus rangos más efectivos, se logrará:  Obtener concentraciones deseadas del efluente.  Ser capaz de regular la tasa de crecimiento de los microorganismos y estabilizar el alimento.  Conocer qué nivel de sólidos es necesario para estabilizar el alimento y obtener un lodo de buena calidad.  Ser capaz de controlar el nivel de sólidos, desechando lodo más efectivamente, esto es:

 Si la cantidad de lodo desechado se incrementa, la relación F/M se incrementa y el TMRC decrece.  Si la cantidad de lodo desechado decrece, la relación F/M decrece y el TMRC se incrementa. Hay que recordar que la relación F/M y el TMRC están interrelacionados; cambiando uno, se controla el otro. Estos cambian incrementando o disminuyendo la cantidad de lodo de desecho, como se verá más adelante. Veamos qué pasa cuando estos métodos de control de proceso no están en el rango más efectivo. Los siguientes indicios indican un TMRC muy corto o una F/M muy alta:  El oxígeno disuelto (OD) en el aereador es bajo.  El lodo es ligeramente café y de sedimentación lenta.  La velocidad de respiración está arriba de lo normal.  Hay espuma espesa blanca en el aereador. Las condiciones que indican un TMRC muy alto y muy baja relación F/M, son las siguientes:  El OD mínimo en el tanque de aeración es fácil de mantener.  La sedimentación es rápida con alta compactación y sobrenadante turbio con finas partículas de materia.  Tasa de respiración está abajo de lo normal.  Los SS en el efluente se están incrementando.  Hay una densa y algunas veces grasosa capa de espuma de color canela café, cubre el tanque de aeración.

6.4.- Microbiología: Los microorganismos que se pueden encontrar en lodo activado incluyen: - Bactérias - Protozoários - Rotíferos - Organismos filamentosos (bactérias u hongos). Las bacterias son el grupo más importante de microorganismos, ellas son las que estabilizan la mayoría de la materia orgánica. Pueden hallarse varios tipos de bacterias en el lodo activado, el tipo de bacteria que predomina se determina, en parte, por la naturaleza de la materia orgánica en el agua residual.

Los protozoarios ciliados también son microorganismos importantes. Hay dos tipos de protozoarios ciliados en el lodo activado, que se pueden ver en un microscopio: ciliados libres y ciliados fijos. Aunque los protozoarios no estabilizan directamente la materia orgánica, ellos se alimentan de bacterias y ayudan a clarificar el efluente. La presencia de rotíferos en el proceso de lodo activado convencional, no es común. Pero si se encuentran presentes algunos, es casi seguro que se tendrá muy baja relación F/M o lodo viejo (alto TMRC). Los organismos filamentosos, bajo un microscopio se ven como un cabello. Estos organismos sedimentan lentamente y la presencia de muchos de éstos, causan un "Abultamiento filamentoso" (bulking) que origina una pérdida de sólidos en el efluente. Los organismos filamentosos pueden ser bacterias que crecen en estructuras, en cadena u hongos. Su presencia usualmente es el resultado de pH bajo, bajo oxígeno disuelto o bajo nivel nutricional. Analizando una muestra del lodo activado diariamente, se pueden observar los cambios que puedan ocurrir en éste. Cambio en el número de protozoarios fijos o libres o la presencia de rotíferos, puede usarse como una guía en las decisiones para cambios en el nivel de sólidos del tanque de aeración. Por ejemplo, una disminución en el número de ciliados libres y un correspondiente aumento de ciliados fijos, indica bajos niveles de alimento (baja F/M o alto TMRC). Si esta situación se confirma por otras pruebas, tal como sedimentación, TMRC o F/M, entonces se requiere disminuir el nivel de sólidos. Similarmente, si se incrementan los ciliados libres, esto indica una alta relación F/M (bajo TMRC), por lo que se requiere incrementar el nivel de sólidos. En resumen, las bacterias estabilizan la materia orgánica y los protozoarios se alimentan de bacterias y clarifican el efluente. 6.5.- Pruebas de Sedimentabilidad, IVL. Veamos sobre la formación del floculo. La formación de floculo en el Sedimentador secundario es una parte importante del proceso. Brevemente veamos cómo se forma el floculo. Existe algo de formación de floculo en el tanque de aireación, pero debido a la turbulencia y actividad de los microorganismos, no hay sedimentación. Pero una vez que el licor mezclado entra al Sedimentador secundario, la turbulencia es nula y la actividad de los microorganismos decrece. Aunque las bacterias individualmente son muy ligeras para sedimentar, ellas pueden ahora agruparse para formar flóculos que son lo suficientemente pesados para sedimentar. (La velocidad de sedimentación dependerá de cuestiones como la edad del lodo, material atrapado

en el floculó y número de organismos filamentosos). Por otra parte, la velocidad de sedimentación del lodo, debe ser lenta para que todo el material sea atrapado en éste. Un buen flóculo es de color café chocolate claro. El examen y pruebas de las características de sedimentación en el Sedimentador secundario, es la mejor forma de indicarnos que el proceso está trabajando con una buena relación F/M. La prueba de sedimentación es un indicador para juzgar la calidad del lodo. La información de esta prueba puede advertirnos que cambios se requieren en el sistema. Los registros de estos cambios son importantes para la recuperación de una planta que funciona en forma deficiente. Se pueden usar los resultados de lo que ha pasado antes para prevenir situaciones de problemas recurrentes. Cuando hacemos la prueba de sedimentación, observamos el floculo y la formación del manto de lodo. Con la experiencia, se puede juzgar rápidamente la calidad del lodo. Los signos visuales que se deben observar son: a) Si el floculo es: granular, compacto, esponjoso o ligero. b) Si el floculo: sedimenta individualmente o primero forma un manto. c) Si el manto de lodo es: -

Rasgado y aterronado, o uniforme sobre la superficie. Sedimenta ligeramente. Captura la mayoría del material en el agua residual conforme se sedimenta. Si el lodo es de color café y el sobrenadante es de color oro claro.

Los resultados de la prueba de sedimentación, son usados para calcular el índice volumétrico del lodo (IVL). La información obtenida de la prueba de sedimentación se usa de la siguiente manera para calcular el IVL: IVL = Volumen del lodo sedimentado en una probeta de 1 L, después de 30 min (ml/L) dividido por la concentración de SSTLM) y este resultado multiplicado por 1000. IVL = ((S.sed, ml/L) / (SSTLM, mg/L.)) * (1000)

Por ejemplo: Si el volumen de lodo ocupado es 250 y los SSLM son 2,000, entonces: IVL = (250 / 2000) *1000 IVL = 125

Este es el índice volumétrico de lodo que dará importante información operacional. El rango usual del IVL es de 80-150, aunque algunas veces valores más altos pueden producir un buen efluente, debiendo obtener un lodo café y sobrenadante claro y sin olor. Si la planta está trabajando eficientemente, hay que mantener el IVL actual. Diariamente se deben registrar las lecturas y así notar cualquier cambio. Esos cambios son advertencias de problemas inminentes. Si el IVL se incrementa, La sedimentación es lenta indica: - Una disminución de la edad del lodo. - Presencia de organismos filamentosos. - Las condiciones atmosféricas están cambiando. En este caso, incremente el nivel de sólidos reduciendo la cantidad de lodo de purga. Si el IVL decrece: - Se observan flóculos como pequeños puntos en el sobrenadante. Este pequeño floculo queda arriba cuando el resto del lodo se ha sedimentado rápidamente. Este es llamado algunas veces floculo disperso. En este caso se deberá bajar la edad de lodo, incrementando la purga. En la prueba de sedimentación, las observaciones y registros se hacen cada cinco minutos para la primera media hora y cada diez minutos para la segunda media hora, grafique los resultados y podrá ver el perfil de sedimentación del lodo y cuantificar la velocidad de sedimentación. 6.6.- Influencia de la velocidad de Consumo de Oxígeno. La velocidad de consumo de oxígeno puede definirse como la cantidad de oxígeno consumido por unidad de tiempo, expresado en mg/l por hora. Si se determina esta velocidad, entonces se conocerá qué tan activos son los organismos en el lodo. Para usar totalmente esta información, hay que relacionar la velocidad de consumo de oxígeno y la concentración de sólidos en el sistema. Esta relación se llama velocidad o tasa de respiración (Tasa de Respiración) o tasa de consumo de oxígeno (T.C.O.). Esta prueba puede ayudar a detectar problemas en el proceso antes de que el licor mezclado pase al clarificador secundario. El rango para una buena Tasa de Respiración (TR) es de 8 a 20 mg. de oxígeno por hora por gramo de SSVLM (8-20 mg 02/h/g SSVLM). Veamos qué pasa cuando la Tasa de Respiración (TR) está fuera de este rango.

Si la tasa de respiración está por encima de lo normal, se encontrará que la relación FM está incrementándose, por lo que habrá más alimento para los microorganismos. Esto pasa cuando la carga de DBO se incrementa o se está desechando demasiado lodo activado. Esto significa que el licor mezclado está pasando al clarificador antes de que el alimento sea absorbido, de hecho se presentaran más problemas. El lodo ligero no se sedimenta ni compacta fácilmente y cuando se recircula al tanque de aeración, demanda inmediatamente más aire. Los ajustes que deberán hacerse al proceso para resolver la situación, son: -

Incrementar inmediatamente el tiempo de aeración y a un tiempo mayor, incrementar el nivel de sólidos desechando menos lodo e incrementando la recirculación.

-

Si una Tasa de Respiración (TR) alta es un problema frecuente se debe, si es posible, redistribuir la carga o aumentar el tiempo de retención hidráulico en el tanque de aeración.

-

Si la Tasa de Respiración (TR) es muy baja, por ejemplo: abajo de 8 mg 02/h/g SSVLM, la relación F/M puede estar decreciendo.

Esto significa que no hay suficiente alimento disponible para los microorganismos, lo que causará que el lodo sedimente rápidamente, dejando pequeños puntos y flóculos rasgados, elevando la cantidad de sólidos en el efluente. Si esta condición prevalece por más de 48 horas, el efluente de la planta se afectará seriamente. Para corregir esta situación, se deberá incrementar el volumen de lodo de desecho. También es posible que una baja Tasa de Respiración (TR) se deba a tóxicos en la entrada. Si la relación F/M es aceptable pero la TR es baja, se podría deber a esta situación. Procedimiento para determinar la velocidad de consumo de oxígeno. a) Usando un medidor de oxígeno disuelto, mida y registre el OD y temperatura del lodo activado en el tanque de aeración a la salida de éste. b) Coloque aproximadamente 2 litros de licor mezclado en una botella. c) Coloque un matraz Erlenmeyer con un magneto en un agitador magnético; puede usarse una botella para DBO. d) Agite vigorosamente el lodo activado (15 segundos) con aire de una compresora y llene el matraz Erlenmeyer casi totalmente. e) Coloque el medidor de OD en el matraz y conecte el agitador. f) Registre la concentración de OD del matraz cada minuto por aproximadamente 10 - 20 minutos. El tiempo requerido depende de la velocidad de consumo de oxígeno. g) Graficar la disminución de oxígeno contra el tiempo en una hoja de prueba de utilización de oxígeno y calcular la velocidad de consumo de oxígeno.

Refiriéndonos a los datos que se presentan, la velocidad de consumo de oxígeno se calcula de la siguiente manera: A) Los valores de oxígeno disuelto se registran cada minuto y se grafican en la hoja de prueba de utilización de oxígeno. B) Se traza una línea recta que pase a través del mayor número de puntos. Después de un período constante de utilización de oxígeno (caracterizado por una línea recta), puede producirse una curva. Si esto ocurre, ignorar cualquier medición de OD de esta curva y medir sólo la pendiente de la línea recta inicial. C) Ahora la pendiente puede calcularse: Se seleccionan dos puntos a través de los cuales pasa la línea (por ejemplo en el minuto cero y al minuto diez). El OD en estos puntos es al minuto cero 7.4 mg/l y a los 10 minutos 3.4 mg/l. Restando el valor más bajo del alto y dividiendo el resultado por el intervalo de tiempo seleccionado, se obtiene la pendiente. (7.4 - 3.4) / 10 = 0.4 mg O2/L/min. D) La velocidad de utilización normalmente se expresa en unidades de miligramos de oxígeno por litro por hora; mg O2/L/h por lo tanto: La velocidad de utilización = 0.4 MgO2/L/min * 60 min/hr = 24 MgO2/L/hr. La tasa de respiración puede calcularse con la siguiente fórmula: Tasa de Respiración (TR) = (Velocidad de utilización * 1000) / SSVLM Veamos un ejemplo: SSVLM = 2,400 mg/L Velocidad de utilización = 24 MgO2/L/h TR = (24 * 1000) / 2,400 = 10 MgO2/L/h Datos de consumo de oxígeno: Tiempo (min) OD (mg/Lt)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7.2 6.9 6.6 6.2 5.8 5.4 5.0 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.0

9.2.4 Tratamiento secundario.

El reactor aerobio se considera el corazón de las plantas de lodos activados. Los microorganismos aeróbios no pueden vivir sin la transferencia de oxígeno al tanque de aeración. La simulación de lo que sucede en las corrientes donde en forma natural el agua se oxigena con la velocidad de cambios de dirección del río y otros factores, se logra artificialmente en el reactor biológico de la planta, empleando el sistema de aeración. OPERACIÓN NORMAL: 1. Una vez que el agua llega al reactor biológico y ha alcanzado el nivel de operación, dos metros de columna de agua para el módulo 1, y cuando se halla cubierto totalmente el equipo de aireación. Inicie la operación de los aereadores , regulando la abertura de la válvula de admisión de cada equipo hasta lograr un mezclado uniforme del agua residual en el interior del tanque. 2. Después de haberse llenado el reactor automáticamente se iniciará el llenado del Sedimentador secundario. 3. Cuando el nivel del agua en el Sedimentador llega a las ¾ partes del tirante normal, arrancar la bomba de recirculación y mantenerla funcionando de forma constante. 4. Para recircular el lodo sedimentado se tiene tres bombas, una se encontrará en operación y la otra permanecerá en reserva en caso de falla de una de ellas. 5. Al arrancar las bombas verifique que las válvulas que se encuentra en la succión y la descarga estén abiertas, mientras que la válvula de purga debe permanecer cerrada. 6. Después de 2 ó 3 horas de aireación, revisar la concentración de oxígeno disuelto en diferentes puntos del reactor, tanto en la superficie como a 1.0 m. del fondo, para conocer su distribución. El oxígeno debe estar distribuido en todo el tanque; las concentraciones de oxígeno deben estar en el rango de 1.0 a 3.0 mg/L. 7. Continuar con la recirculación de sólidos, realizando pruebas de sedimentación en una probeta graduada de 1,000 ml. Una vez que la concentración de sólidos suspendidos volátiles alcance el nivel normal de operación (de 1,500 a 4,500 mg/L), esto dependerá de los parámetros de operación a manejar) continuar con la operación normal del proceso. 8. Revisar la concentración de oxígeno, al menos tres veces al día, hasta que se establezca un patrón constante. La estabilización del proceso no dura un día, por lo tanto, el operador deberá estar atento para registrar cualquier cambio anormal (baja anormal en la concentración de oxígeno). 9. En caso de formación excesiva de espuma en el reactor biológico, eliminar estas mediante mangueras conectadas al sistema de agua potable o un equipo de bombeo, de ser necesario aplicar antiespumantes comerciales en la superficie del aereador. La

disminución de espuma desaparecerá conforme la concentración de sólidos se incrementa. 10. Durante los siguientes seis días, al menos dos veces por día efectúe pruebas de sedimentabilidad del lodo, empleando una probeta graduada de 1,000 ml de capacidad. Tome una muestra del licor mezclado y observe la sedimentación durante una hora. Después de una hora, se observará una pequeña cantidad de sólidos sedimentados. Esto indica que el tanque de aeración se está estabilizando. 11. Mantenga los niveles de oxígeno disuelto en el reactor, de 1.0 a 3.0 mg/l, y una tasa de recirculación de lodos de 100%, es decir recircular el mismo flujo de agua que se está recibiendo hasta lograr la concentración de SSV (Sólidos Suspendidos Volátiles) requerida.

12. Monitorear cada 4 horas el manto de lodos formado en el sedimentador secundario para evitar que se flote el lodo y el excedente deberá retirarse del proceso y enviarse al concentrador de lodos. 13. Inicie un programa de monitoreo para obtener datos que permitan el control futuro de la planta. Dependiendo de los recursos con que cuente la planta de tratamiento se determinarán los parámetros a monitorear, a continuación se presenta una tabla con los parámetros y frecuencia de análisis: PUNTO DE MUESTREO Influente a la planta Flujo de entrada (se medirá en el vertedor del efluente) pH DBO DQO SST Licor mezclado SST SSV S.Sed IVL Lodos de recirculación SST SSV S.Sed IVL Efluente de planta pH

FRECUENCIA cada hora MC de 24 horas MC de 24 horas MC de 24 horas MC de 24 horas Una por día Una por día Cada cuatro horas Una por día Una por día Una por día Cada cuatro horas Una por día MC de 24 horas

PUNTO DE MUESTREO DBO DQO SST

FRECUENCIA MC de 24 horas MC de 24 horas MC de 24 horas

Coliformes fecales Torta de lodos % de sólidos MC = Muestra Compuesta.

Una por día Una por día

TABLA.9.1 PROGRAMA DE MUESTREOS

Para mayor información acerca de los programas de monitoreo de planta, consultar Anexo #1 titulado, “Manual de Laboratorio”, que se encuentra al final de este manual. PARAMETROS DE CONTROL:

La metodología para formar muestras compuestas, proporcionales al flujo, se presenta en el anexo #1 de este manual, con el nombre de manual de Laboratorio, para el sexto día ya debe haberse producido un efluente relativamente claro. Durante este tiempo se debe revisar cuidadosamente la formación de sólidos en el reactor, con las pruebas de sedimentabilidad. Para determinar la cantidad de microorganismos (SSVLM) en los tanques de aereación, determine los sólidos suspendidos en el tanque de aereación, tomando una muestra de 1.5 a 2.0 m antes del efluente y de 0.4 - 0.6 m de profundidad, para cada reactor biológico: kg SSV= SSV(mg/l) x Volumen de reactor (m3) x 1kg/1’000,000 mg x 1,000 l/m3. La observación cuidadosa de la formación de sólidos y de la sedimentabilidad indican la velocidad de crecimiento, la condición de los sólidos en el tanque de aireación, que tanto lodo deber ser recirculado al reactor y cuanto debe ser desechado. Se debe recircular todo el lodo, principalmente si el lodo en el licor mezclado es ligero. Concluida la etapa de aclimatación, se inicia la etapa de estabilización, en esta etapa se deberá continuar con la recirculación, sin retirar lodos del sistema. Cuando la concentración de sólidos suspendidos totales del tanque de aireación haya alcanzado el rango de operación (según criterios de operación) regule el % de recirculación de lodo al tanque de aireación y purgue del sistema el excedente, enviándolo al área de tratamiento de lodos. Una vez que el licor mezclado ha pasado un tiempo de retención adecuado, el licor pasa por gravedad a los sedimentadotes secundarios. Los equipos principales en estos tanques son las rastras giratorias con puente fijo. La función principal de las rastras es empujar el lodo del fondo del sedimentador, pues si hay lodos

acumulados puede presentarse una rotura de la armadura. El desnatador trabaja con un mecanismo automático, se debe checar que el moto reductor este funcionando normalmente y que el desnatador no se atore. Realmente la operación importante de los sedimentadores es el control de la extracción o purga de lodos para evitar problemas de septicidad y crecimiento o desaparición del manto de lodos. Este tipo de rastra colectora de lodos de tipo giratorio se considera como un excelente mecanismo para remover lodos secundarios; ofrece la ventaja de ser un mecanismo simple en funcionamiento, y muy fácil en cuanto a operación y mantenimiento. El agua clarificada es colectada por los vertedores perimetrales y llevada el canal de desinfección por medio un sistema de Luz ultravioleta. Para el control adecuado de todo el proceso es necesario que la planta sea monitoreada adecuadamente. El monitoreo del proceso proporciona la información necesaria para conocer el comportamiento de la planta de tratamiento y conocer las posibles causas de un mal funcionamiento de la planta, para determinar los parámetros de operación y así conocer las eficiencias del proceso. Para operar con mayor eficiencia la planta de tratamiento se requiere contar con determinada información que está relacionada con las variaciones que sufre el agua durante el proceso de depuración, dicha información puede ser obtenida a través de dos tipos de indicadores: Indicadores visuales y /o analíticos, los cuales se describen a continuación: INDICADORES VISUALES: Un operador puede utilizar indicadores físicos y visuales para conocer las condiciones de funcionamiento de la planta de tratamiento y proceder a su adecuada operación. Los indicadores más comunes en este tipo de sistema son: Color, Olor, Espumas, Algas, Claridad del efluente, Materia flotante, Acumulación de sólidos El COLOR puede ser un indicativo de un lodo viejo o de uno saludable; un lodo activado aereado en buenas condiciones presenta un color café a chocolateado. Un lodo oscuro o negro podrá indicar que no se transfiere el suficiente oxígeno al tanque de aeración y que el lodo es anaeróbio. Un color poco usual que se observe en el tanque de aeración puede indicar alguna sustancia extraña descargada en el sistema de alcantarillado (por ejemplo: colorantes o sangre de un rastro). El OLOR puede indicar si la planta está trabajando bien: una planta bien operada no debe generar olores objetables. Una muestra de lodos activados saludables del tanque de aeración tiene un ligero olor; si el lodo se vuelve séptico, su color cambia a oscuro y el olor irá aumentando hasta ser similar al del huevo podrido (ácido sulfhídrico gaseoso).

La ESPUMA indica que los niveles de sólidos no son los adecuados, o bien que el lodo no tiene la edad requerida. La espuma también es un indicio de las condiciones de operación de la planta. La formación de una espuma blanca en el efluente de la planta indica alta concentración de sólidos, y la formación de grandes cantidades de espuma en los tanques de aeración es señal de que el lodo es demasiado joven y debe disminuirse la purga de lodos. Por el contrario la formación de espuma espesa y oscura indica un lodo viejo, por lo que la purga debe aumentarse. La presencia de espuma puede deberse en algunas ocasiones a sustancias químicas descargadas al alcantarillado. Un excesivo crecimiento de ALGAS en las paredes de los tanques o en las canaletas recolectadoras significa que el influente a la planta tienen altos niveles de nutrientes. Las algas necesitan nitrógeno y fósforo para crecer y algunas formas de algas tienen la habilidad de tomar el nitrógeno de la atmósfera; esto quiere decir que aún con poco nitrógeno y alto contenido de fósforo se pueden presentar problemas de algas. CLARIDAD DEL EFLUENTE con altas concentraciones de sólidos suspendidos en el efluente del sedimentador secundario son una indicación obvia del mal funcionamiento de la planta. Sin embargo este problema es a menudo observado, a menudo solamente hasta que se obtienen resultados analíticos del efluente. Si el acarreo de sólidos se presenta solamente en una sección de la canaleta, es probable que se tengan cortos circuitos en el sedimentador o que los vertedores estén desnivelados. Si el acarreo es a lo largo de toda la canaleta (y vertedores), es indicativo de que el lodo tiene propiedades de sedimentación muy pobres. La MATERIA FLOTANTE o capa de lodos del sedimentador secundario es un indicador de altas concentraciones de grasas y aceites en el influente a la planta; éste interfiere con la sedimentación secundaria y puede causar bajas eficiencias de remoción de DBO5. Una capa de nata en el sedimentador significará que se está inyectando demasiado aire, y que las burbujas formadas arrastran los flóculos fuera del sedimentador. El oxígeno disuelto en el tanque de aireación debe revisarse continuamente para mantenerlo entre 1 y 2 mg/L. La ACUMULACIÓN DE SOLIDOS, sobre todo en las esquinas o en zonas intermedias entre difusores o zonas profundas, indica un mezclado ineficiente del licor mezclado del tanque de aeración. Este problema puede identificarse haciendo un muestreo al tanque con equipo para pruebas de fondo, o con un palo para sentir los depósitos de lodo. La acumulación de sólidos es indeseable porque reduce el volumen efectivo del aerador por tanto, afecta la eficiencia del proceso. Los montículos de lodos dan como resultado zonas de actividad anaerobia que se traducirán en problemas de sedimentación y olor. 10.0 Control del proceso La función principal del operador de plantas de tratamiento de aguas residuales es el monitoreo y control de su proceso de tratamiento, de tal manera que la producción de agua tratada tenga consistentemente la calidad que se espera de ella (alta calidad de acuerdo con el tipo de instalaciones), para cumplir con las condiciones particulares de descarga fijadas por las autoridades correspondientes.

Existen diversas técnicas para que el operador controle su planta, y obtenga el funcionamiento óptimo de su sistema de Iodos activados. 10.1 Índice volumétrico de lodos (IVL) El resultado de la prueba de sedimentabilidad sirve para calcular el índice volumétrico de lodos; su uso es directo en la siguiente expresión. IVL= (Concentración de SSLMIVL / Volumen de lodos sedimentados) ×1000 Donde el volumen de lodos sedimentados se determina en la probeta de 1 L después de 30 min, las unidades son ml/L. 10.2 Control del gasto de recirculación. Para mantener la profundidad requerida del manto de lodos en el sedimentador y el adecuado balance de sólidos, el gasto de recirculación, del sedimentador al tanque de aeración, debe ser medido y controlado, una recirculación óptima depende de diversos factores, tales como: DBO5 influente, velocidad de reproducción celular, temperatura, SSLM y SS en la recirculación. Sin embargo, el operador tiene poco o ningún control sobre alguno de estos factores. A pesar de depender de estos factores, el gasto de recirculación óptima puede calcularse basándose en requisitos de operación, variando de acuerdo a las estaciones del año. Acontinuación se presenta la expresión para el cálculo de un balance de sólidos del sistema: Determinación del gasto de recirculación: Qr= Qi * SSVLM/ SSVr* SSVLM 10.3. Control de la purga El control de la purga es la primera herramienta de operación de una planta de lodos activados. La determinación de la purga de lodos se basa en la producción neta de biomasa por día y se calcula con la expresión: Q purga= (ΔSSV-( Qf*SSVf))/ SSVr- SSVf 14.1 GUIA DE PROBLEMAS, PROBABLES CAUSAS Y SOLUCIONES EN LA OPERACION DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS.

APARIENCIA DEL SEDIMENTADOR SECUNDARIO

RESULTADO DE LA PRUEBA DE SEDIMENTACION

PROBABLE CAUSA

REVISAR

Floc fino disperso (como del tamaño de la cabeza de un alfiler en el efluente del sedimentador secundario).

Sedimentación buena, lodo denso en el fondo con puntos de floc suspendido en el efluente del sedimentador secundario.

Ceniza: Pequeño material como ceniza flota en la superficie del sedimentador secundario.

Sedimentación Inicia la 1.Agitar el floc 1. Disminuir la buena, lodo denso denitrificación. que queda edad de lodo en el fondo con flotando en la (TMRC). puntos de floc superficie después suspendido en la de sedimentar 30 superficie del minutos, si éste sedimentador sedimenta, secundario. proceder con la solución No.1, si nó, ver solución No.2.

Efluente del clarificador turbio.

Efluente del clarificador turbio.

Sedimenta pobremente y hay un sobrenadante turbio formado de lodo.

Baja carga Posibles cambios orgánica en el en F/M, IVL, Qw tanque de y Qr. aeración. La edad del lodo (TMRC) es muy alta.

SOLUCION

Incrementar el retiro de lodo (Qw), con ésto se logra incrementar F/M y bajar la edad de lodos.

2. Excesiva cantidad de grasa en el licor mezclado.

2. Realizar análisis 2. Si pasa el 15% de grasas. en peso, reemplazar bafles. Localizar y eliminar la fuente de grasa y aceite.

1. Tanque de aeración sobrecargado, edad de lodo muy baja.

1. Cambios en 1. Disminuir Qw F/M, IVL, para aumentar SSVLM, Qw y TMRC. Qr.

2. Un sobremezclado causa rompimiento de floc.

2. Con microscopio, revisar salida del tanque de aeración y ver si hay floc fragmentado.

2. Reducir aeración.

APARIENCIA DEL SEDIMENTADOR SECUNDARIO

RESULTADO DE LA PRUEBA DE SEDIMENTACION

PROBABLE CAUSA

REVISAR

SOLUCION

3. Bajo nivel de 3. Revisar el nivel oxígeno disuelto. de O.D., el O.D. en el tanque de aeración debe estar al menos en 2 mg/l.

3. Incrementar el suministro de aire o disminuir los SSVLM si la F/M lo permite.

4. Carga shock de tóxicos.

4. Examen al microscopio para ver la presencia de protozoarios.

Desnitrificación en el sedimentador secundario.

Edad de lodo, profundidad del manto de lodo y/o OD en el tanque de aeración, Qr.

4. Dependiendo de la gravedad, retener todos los sólidos disminuyendo Qw. Ajustar la edad del lodo y Qr asegurar que, en el tanque de aeración el O.D. sea al menos de 2 mg/l.

Terrones grandes cafés del tamaño de una pelota de futbol, suben a la superficie del clarificador, además hay burbujas en la superficie del sedimentador secundario.

Sedimenta bien, sin embargo algo del lodo se eleva, dentro de las cuatro horas después de haber empezado la prueba.

Terrones grandes negros del tamaño de una pelota de futbol suben a la superficie del clarificador, también hay burbujas en la superficie del sedimentador secundario.

Sedimenta bien, Condiciones de Posibles daños en sin embargo algo septicidad en el el tanque de del lodo se eleva sedimentador. sedimentación, dentro de las profundidad del cuatro horas manto de lodos, después de haber línea de Qr por si empezado la hay taponamiento. prueba.

Incrementar Qr, incrementar el suministro de aire al tanque de aeración, limpiar las paredes del sedimentador.

APARIENCIA DEL SEDIMENTADOR SECUNDARIO

RESULTADO DE LA PRUEBA DE SEDIMENTACION

PROBABLE CAUSA

REVISAR

SOLUCION

ABULTAMIENTO (BULKING).

Sedimentación lenta y compactado pobre. Sin embargo, el sobrenadante es claro. El IVL es de 200 o más.

1.- Carga orgánica 1. Cambios en muy alta. SSVLM, TMRC, F/M, tasa de respiración.

1. Disminuir Qw incrementar Qr. En su caso mantener 2 mg/l de O.D. en el licor mezclado.

Nubes de lodo esponjoso suben y se extienden a través del Sedimentador. Hay sólidos en el efluente.

2. Organismos 2. Examen al filamentosos. microscopio, revisar O.D., pH y nutrientes; si estos parámetros están correctos, revisar si existe alguna descarga de origen industrial que esté llegando a la planta de tratamiento. Sedimentación 1. Mal 1. Taponamiento buena con un funcionamiento en líneas o sobrenadante del equipo. bombas de Qr o claro. Qw, operación inapropiada de equipo o tuberías.

2. Corregir deficiencias de nutrientes, bajo OD o valor de pH extremo. Si hay tóxicos, investigar la fuente y eliminar.

2. Corrientes de 2. Diferencia de temperatura. temperatura de la superficie y el fondo. La temperatura no debe variar más de 1 °C.

2. Retener más tiempo el licor mezclado en el sedimentador, si es posible.

Nubes de lodo se elevan sólo en ciertas partes del Sedimentador secundario, con salida de sólidos en el efluente.

Nubes de lodo se elevan Sedimentación 1. Sobrecarga en todo el Sedimentador buena con un hidráulica. secundario. sobrenadante claro.

1. Reparar o reemplazar líneas de bombeo o equipo.

1.Revisar 1. Modificar vertedores y tubo vertedores, repartidor de reducir Qr para caudal.

APARIENCIA DEL SEDIMENTADOR SECUNDARIO

RESULTADO DE LA PRUEBA DE SEDIMENTACION

PROBABLE CAUSA

REVISAR

SOLUCION

disminuir el flujo total.

2. Demasiados Carga superficial. sólidos en el sedimentador.

2. Si la altura del manto de lodos es muy alta, incrementar Qw y Qr.

2. Profundidad del manto de lodos, tasa de carga de sólidos. Excesiva espuma blanca.

1. TMRC F/M.

Excesiva espuma blanca.

1. Edad del lodo (TMRC) muy bajo y en consecuencia F/M muy alta. 2. Residuo industrial tóxico o excesivo material detergente no biodegradable.

Espuma color canela.

y/o 1. TMRC y/o F/M.

Edad de lodo muy TMRC y/o alta, F/M muy relación F/M. baja.

1. Incrementar edad de lodo disminuyendo Qw.

2. Eliminar fuente.

la

Incrementar Qw para disminuir la edad del lodo.

15.3.PRUEBA DE SEDIMENTABILIDAD DE LODO. a) En una cubeta tome una muestra de aproximadamente 2 litros de licor mezclado (reactor biológico) del lodo que pasará al sedimentador secundario (antes de los vertedores)

b) Antes de colocar un litro en una probeta graduada de 1,000 ml. agitar perfectamente la muestra. c) Registrar cada cinco minutos el manto de lodos que se va formando, y registrar estos datos en forma tabular, como se muestra a continuación Tiempo, min.

Altura del manto de lodos

0 5 10 15 20 25 30 …. 60

Agua sobrenadante

Altura del manto de lodos

En la gráfica anexa nos dá una idea de las necesidades de retirar o no lodo del sistema, a partir de la prueba de sedimentación.

15.4. INDICE VOLUMETRICO DE LODO ( IVL). a) En una cubeta tome una muestra de aproximadamente 2 litros de licor mezclado (reactor biológico) del lodo que pasará al sedimentador secundario (antes de los vertedores) b) Antes de colocar un litro en una probeta graduada de 1,000 ml. agitar perfectamente la muestra. c) Registrar a los 30 minutos la altura del manto de lodos. d) Se requiere el dato de SST de la muestra que se tomó. e) El IVL se calcula con la siguiente fórmula: IVL = Volumen del lodo sedimentado en una probeta de 1 L, después de 30 min (ml/L) dividido por la concentración de SSTLM) y este resultado multiplicado por 1000. IVL = ( (Ssed, ml/L) / (SSTLM, mg/L.) ) * (1000) Por ejemplo:

Si el volumen de lodo ocupado es 350 y los SSLM son 3,500, entonces: IVL = ( 350 / 3,500 ) *1000 IVL = 100 gr/ml. Probeta graduada de 1000 ml.

Altura del manto de lodos después de 30 minutos.

15.5. CÁLCULO DE LA RELACIÓN F/M. UNIDAD: TRATAMIENTO SECUNDARIO. 1.- Determinar el flujo de alimentación al reactor biológico.(ver procedimiento No. 1). Por ejem. Q = 30 L/seg. ; Q = 30 L/seg. * 86.4 = 2,592 m3/d. 2.- Con la concentración de DBO en la alimentación y el flujo de entrada, calcular la carga orgánica que se alimenta al reactor biológico. Por ejem. DBO de alimentación (So) = 220 mg/L.; So = 220 mg/L/100 = 0.22 kg/d. Carga orgánica = 0.22, kg/d. * 2,592 m3/d = 570.2 kg/día. 3.- con el volumen del reactor biológico y la concentración de sólidos suspendidos volátiles del licor mezclado (SSVLM) se calcula el total de sólidos que hay en el sistema. Volumen del reactor biológico = 1,685 m3. Concentración de SSVLM = 3,500 mg/L = 3,500 mg/L / 1000 = 3.5 kg/m3. Total de sólidos en el sistema = 1,685 m3 * 3.5 kg/m3. = 5,897 kg. 4.- dividir la carga orgánica (2) entre el total de sólidos (3). F/M = 570.2 kg/día / 5,897 kg.

F/M = 0.09

15.6. CÁLCULO DEL TIEMPO MEDIO DE RETENCIÓN CELULAR. UNIDAD: TRATAMIENTO SECUNDARIO. 1.- Este procedimiento se realiza con los sólidos suspendidos totales, si se calcula con los sólidos suspendidos volátiles, usar consistentemente uno de los dos parámetros para realizar los cálculos. 2.- Calcular el total de sólidos que hay en el reactor biológico, ver procedimiento No. 8. SSTLM = 4,500 mg/L. Volumen del reactor biológico = 1,685 m3. Total de SST en el sistema = 1,685 m3 * 4.5 kg/m3. = 7,582. kg. 3.- Con la concentración de SST en la purga de lodos y el flujo promedio por día que se envía a los lechos de secado, se calcula los kg. de sólidos que se envían a los lechos de secado. Por ejemplo. Si se retiran cada 7 días 140 m3, el flujo, en promedio, por día serán 20 m3/d. Y si la concentración de SST en la recirculación ( que es la misma que la de la purga) es de 7500 mg/L. Los kg. de SST que se retiran por día son: 20 m3/d.* 7.5 kg/m3. = 150 kg/d. 4.- Con la concentración de SST y el flujo de salida se calculan los kg de SST que salen por día por el efluente. Por ejemplo: SST en el efluente = 20 mg/L.= 0.02 kg/m3. Flujo de salida = 30 L/seg = 2,592 m3/d. kg/d que salen por el efluente = 0.02 kg/m3. * 2,592 m3/d. = 51.84 kg/d. 5.- El total de SST que salen del sistema, serán los SST de la purga a lechos de secado más SST en el efluente. Total de sólidos que se retiran del sistema = 150 kg/d. + 51.84 kg/d. = 201.84 kg/d. 6.- La ecuación para calcular el TMRC es: TMRC = (Kg SSVLM en el tanque de aeración) / (Kg SSV en el lodo desechado/día) +

(Kg SSV en el efluente / día). Con los datos anteriores el TMRC es = 7,582 kg / 137.5 kg/d. = 37.5 d.

15.7 CÁLCULO DE LA TASA DE RECIRCULACIÓN DE LODOS. UNIDAD: TRATAMIENTO SECUNDARIO, APLICA PARA LOS DOS MODULOS. 1.- Este procedimiento se basa en la ecuación de balance de sólidos en el sistema. 2.- Se requieren los siguientes datos: Concentración de sólidos volátiles en el lodo de recirculación (SSV Qr) Flujo de entrada al tanque de aeración. Concentración deseada de SSVLM. 3.- La fórmula que se aplica es la siguiente: Qr = ( Flujo de entrada ) * (( SSVLM / SSVQr - SSVLM)) Ejemplo: - flujo = 2,592 m3/día. - SSVLM = 3,500 mg/L. - SSVr = 7,500 mg/L. Qr = ( 2,592) * (( 3,500 / ( 7,500 - 3,500 ) ) = 2,962 m3/día. La tasa de recirculación será de 114 % , para mantener las concentraciones de sólidos en el licor mezclado y recirculación consideradas en este ejemplo.

15.8. CÁLCULO DE LA PURGA DE LODOS. UNIDAD: TRATAMIENTO SECUNDAR. 1.- Este procedimiento se basa en el mantenimiento del Tiempo medio de retención celular (TMRC) constante, con el cual trabaja más efectivamente el sistema de tratamiento secundario. 2.-. La información necesaria para este cálculo es: - Volumen del tanque de aeración (Va) - SSVLM

- TMRC - Concentración de sólidos en el flujo de desecho SSV Qw - Concentración de sólidos en el efluente del sedimentador secundario (SSVefl). - Flujo a la planta Q 3.- La fórmula que se aplica es la siguiente: Qw = ((Va * SSVLM)/(SSVQw * TRMC)) - ((SSVe * Q ) /SSVQw) donde Qw es el flujo de desecho. 4.- Ejemplo: Va = 700 m3. SSVLM = 3,500 mg/L TMRC = 32 días SSVQw = 7,500 mg/L SSVe = 20 mg/L Q = 1,987 m3/día Qw = ((700 * 3,500) / (7,500 * 32)) - (( 20 * 700) / 7,500) Qw = 10.2 - 1.87 = 8.34 m3/día

En el siguiente manual se describe el rol de trabajo y actividades del personal analítico del laboratorio interno, así como la especificación detallada de los puntos de muestreo dentro de la planta, frecuencia de monitoreo, realización de análisis y se anexan las NOM-003-ECOL1997 y La NMX-AA- 003-1980 con las cuales se rigen las metodologías de muestreo y análisis.