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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO REACTOR UASB Leovigildo Claros B.

Una fotografía representativa del trabajo

TALLER SOSTENIBILIDAD DE LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS EN BOLIVIA - UN PROBLEMA, UN DESAFIO Y UNA OPORTUNIDAD COCHABAMBA 19-20 DE OCTUBRE 2017

1. ANTECEDENTES • En nuestro medio en la década de los 80 se inicia la implementación de los tratamientos anaerobios de aguas residuales • Zonas de clima templado y tropicales • El sistema de tratamiento por la tecnología de los tanques Imhoff son los mas representativos • Actualmente son seleccionados la tecnología de los reactores UASB en el rubro de los tratamientos anaerobios (municipios e industrias)

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2. Operación y Mantenimiento de del Sistema de Tratamiento • • • •

Para la sostenibilidad en condiciones adecuadas y su normal funcionamiento de las unidades de tratamiento se debe cumplir con las actividades conjuntas de operación y mantenimiento. La operación está básicamente enfocada al conjunto de acciones manuales o mecanizadas que se efectúan para el funcionamiento de la planta Mantenimiento son las acciones periódicas que se realiza para conservar el estado y garantizar el funcionamiento de los componentes del sistema y puede ser preventivo y correctivo Equipos de protección personal – uso obligatorio de operadores de planta

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3. Operación y Mantenimiento del pretratamiento

• Limpieza de rejillas: • Limpieza de desarenador: • Medición de Caudal:

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4. Operación y Mantenimiento del Reactor Anaerobio UASB •

La operación debe garantizar el funcionamiento continuo y adecuado del sistema hidráulico, del proceso biológico respectivo. El control operativo debe centrase en tres puntos importantes: a) distribución uniforme del afluente en el fondo del reactor b) lodo anaerobio con buena capacidad de sedimentación y de digestión c) efectiva separación del biogás del líquido y del lodo. • La operación debe contemplar actividades rutinarias de limpieza o semanal y trabajos ocasionales y así mismo los parámetros de control operativo.

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4.1 Limpieza de tuberías de distribución del afluente • El operador diariamente debe revisar la distribución del caudal del afluente en cada una de las cámaras. • Las tuberías de ingreso no se encuentren obstruidas por algún cuerpo extraño, plásticos, otros y revisar con una varilla.

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4.2 Limpieza del canal colector. •

La limpieza del canal colector debe ser programado con una frecuencia semanal y la limpieza con un cepillo plástico de mango largo

•

Es de importancia evaluar la presencia de solidos suspendidos que son arrastrados por el efluente del reactor el cual permite tomar decisiones en cuanto a purga de lodos.

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4.3 Control de nivel del lodo • a) b) •

Realizar un seguimiento desde su arranque o de una anterior extracción de lodo en cuanto a la evolución de la formación de lodo , y se debe tomar dos consideraciones antes de realizar la extracción. se tiene un cálculo teórico del tiempo de estimación para la purga de lodo, antes que llegue a la altura de los bafles de campana. También se cuenta con las medidas de altura de lodo in situ de forma periódica y esto es un dato real. Los datos de la medición de los solidos sedimentables del efluente del reactor forman parte para la decisión de la purga del reactor

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4.4 Purga de lodos • • • • •

Se considera exceso de lodos desde una altura de 1.5 m de la profundidad del reactor, es conveniente evacuar desde el fondo del reactor, con el fin de evitar que se consolide lodo con poca actividad biológica. La purga debe ser realizada hacia un lecho de secado de lodos. Dependiendo del sistema de purga que presenta el reactor, puede ser mediante a) sistema de bomba, b) purga por la base del reactor con sistema de llaves y tubería por gravedad si existe carga hidráulica c) finalmente un sistema de sifonamiento con mangueras cuando exista diferencia de alturas entre el reactor y el lecho de secado de lodos

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4. 5 Operación y mantenimiento del sistema de recolección de gases •

• •

•

El sistema de lavado de los gases generado en tratamientos anaerobios habiendo existido varias, una de ellas es el sistema de burbujeo del gas en una solución alcalina, justamente para neutralizar el acido sulfhídrico, y de esta forma mitigar los olores característicos de este tipo de tratamientos Como una segunda etapa es el quemado del gas después de haber pasado por la solución de oxido de CaO. La presencia de llama de fuego en la unidad del quemador es un indicador de la actividad del funcionamiento del reactor, caso contrario se debe realizar el control de los ductos desde la campana colectora hasta el lavador de gases El quemador debe ser controlado diariamente y el cambio de la solución alcalina en el lavador de forma semanal.

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5. Parámetros de control …… • •

La verificación del correcto funcionamiento del sistema de tratamiento implica que los parámetros de control se encuentren dentro de los rangos permisibles teóricos o rangos de diseño. Tiempo de retención hidráulica: Es función de la temperatura del agua residual a ser tratado y también influye directamente en la eficiencia de remoción de los parámetros

Vol biogas

•

Carga Orgánica Volumétrica: Generalmente se sitúa en el rango la carga orgánica de 2,5 a 3,5 Kg DQO/m3dia,. El agua residual domestica para este tipo de reactores es inferior.

•

Velocidades Ascensionales: El rango típico es del orden de 0,5 a 0,7 m/hr en el cuerpo del reactor, siendo tolerados picos temporarios, durante 2 a 4 horas, de hasta 1,5 - 2,0 m/hr.

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5. Parámetros de control •

Carga Hidráulica Volumétrica: el valor de la carga hidráulica volumétrica (CHV) se recomienda no sobre pasar los 5 m3/m3-dia. CHV

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Qmax.d 1  Vol. trh

Generación de lodo o fango: La producción de lodo es relativamente baja , con coeficientes de producción de lodo 'Ylodo' rango de 0,10 - 0,20 kgSST/kgDQO Plodo  Ylodo  LDQO

•

Determinación del volumen de fango producido con peso específico (ϒ) de 1020 - 1040 Kg/m3 y que la humedad es del 94 %, y posteriormente la determinación el tiempo de purga Vol . lodo 

•

P lodo  C

Producción de biogás: de composición mayoritario de metano por cada kilogramo de DQO removido se produce 0,375 m3 de metano. Vol biogas

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6. Resumen de parámetros de control •

Los descritos anteriormente nos permite resumir en una tabla los parámetros y valores que pueden ser calculados de acuerdo a las ecuaciones indicadas. PARAMETROS DE CONTROL EN REACTORES UASB DESCRIPCION

Afluente

UASB

Efluente

PARAMETRO Caudal pH Solidos DBO DQO Altura de Lodo Solidos Tiempo de retencion hidraulica Carga Organica Volumetrica Velocidad Ascencional Carga Hidraulica Volumetrica Generacion de lodo Produccion de Biogas Actividad metanogenica * Caudal pH Solidos sedimentables Solidos Suspendidos DBO DQO

FRECUENCIA referencial semanal diario mensual mensual mensual mensual mensual semanal semanal semanal mensual mensual diario trimestral semanal diario semanal mensual mensual mensual

OBSERVACIONES parshal o alternos In situ Laboratorio Laboratorio Laboratorio In situ Laboratorio Ecuacion Ecuacion Ecuacion Ecuacion Ecuacion Ecuacion labratorio ambos laterales In situ in situ Laboratorio Laboratorio Laboratorio

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7. Conclusiones •

La correcta operación y mantenimiento de las plantas de tratamiento es fundamental en el desempeño de la unidad de tratamiento con las expectativas para la cual fue diseñada

•

La capacitación de los operadores del sistema o la asistencia técnica con el cual cuenta la administración es clave para la sostenibilidad del sistema.

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En el transcurso del tiempo se evidencia como aspecto negativo los cambios de administración y por ende los operadores de sistema en municipios intermedios y pequeños, donde aún no se logra descentralizar el sistema de administración.

•

El fracaso en la buena operación de la plantas de tratamiento en general en los municipios citados de debe generalmente a la operación mantenimiento, casi en general con aspecto en común con plantas colmatados de lodos independientemente de la tecnología implementada.

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