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UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO “División Académica de Ciencias Biológicas”

Ingenieria Ambiental Procesos unitarios

Lodos activados Practica 6

Prof. MTRO. Carlos Alberto Torres Balcázar.

Alum. José Cornelio González

Grupo F08 Villahermosa, Tabasco.5 de diciembre de 2018

UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO “División Académica de Ciencias Biológicas”

Índice

Pag.

Introducción

2,3

Propósito específico de la práctica.

3

Normatividad

3,4

Objetivo

4

Materiales, equipos y reactivos.

5

Procedimiento

5,6

Desarrollo y resultados de la práctica.

6,7

Imágenes mediante el proceso

8,10

Observaciones

11

Bibliografía

11

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Introducción Lodos activados, Tratamientos biológicos Constituyen una serie de importantes procesos de tratamiento que tienen en común la utilización de microorganismos (entre las que destacan las bacterias) para llevar a cabo la eliminación de componentes indeseables del agua, aprovechando la actividad metabólica de los mismos sobre esos componentes. La aplicación tradicional consiste en la eliminación de materia orgánica biodegradable, tanto soluble como coloidal, así como la eliminación de compuestos que contienen elementos nutrientes (N y P). Es uno de los tratamientos más habituales, no solo en el caso de aguas residuales urbanas, sino en buena parte de las aguas industriales. En la mayor parte de los casos, la materia orgánica constituye la fuente de energía y de carbono que necesitan los microorganismos para su crecimiento. Además, también es necesaria la presencia de nutrientes, que contengan los elementos esenciales para el crecimiento, especialmente los compuestos que contengan N y P, y por último, en el caso de sistema aerobio, la presencia de oxígeno disuelto en el agua. Este último aspecto será clave a la hora de elegir el proceso biológico más conveniente. En el metabolismo bacteriano juega un papel fundamental el elemento aceptor de electrones en los procesos de oxidación de la materia orgánica. (García, 2006) Cuando se libera en materia orgánica biodegradable en una masa de agua, los microorganismos, en especial las bacterias, se alimentan de ella, desintegrándola en sustancias orgánicas e inorgánicas más simples. Cuando esta descomposición tiene lugar en el medio ambiente aerobio, es decir, con la presencia de oxígeno, el proceso produce de modo inexorable, productos estables finales tales como dióxido de carbono (CO2), sulfato (SO4), ortofosfato (PO4), y nitrato (NO3). (Masters & Ela, 2008) La eliminación de la DBO carbonosa, la coagulación de los sólidos coloidales no sedimentables, y la estabilización de la materia orgánica se consiguen, biológicamente, gracias a la acción de una variedad de microorganismos, principalmente bacterias. Les intervalos de temperatura óptima típicos para las bacterias (Psicrófilas, Mesófilasy Termófilas).El pH del medio ambiente también constituye un factor clave en el crecimiento de los organismos. La mayoría de las bacterias no toleran niveles de pH por debajo de 4.0 ni9 superior superiores a 9,5. En general, el pH óptimo para el crecimiento bacteriano se sitúa entre 6,5 y 7,5.

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La temperatura no sólo influye en las actividades metabólicas de la población microbiana, sino que también un profundo efecto sobre factores tales como la velocidad de transferencia de gases y sobre las características de sedimentación de los sólidos biológicos. (METCALF & EDDY, 1996)

Propósito específico de la práctica. 

Visualizar el cambio de la materia orgánica a lodos mediante el crecimiento bacteriano, cambiando el agua residual diariamente.

Legislación mexicana relativa a la disposición de los lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales Las leyes fundamentales que rigen la disposición de los lodos de las plantas de aguas residuales son: La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, que entró en vigor el 1° de marzo de 1988. El Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en Materia de Residuos Peligrosos publicado en el Diario Oficial de la Federación el 25 de noviembre de 1988.

NORMA oficial mexicana NOM-CRP-001-ECOL/93, que establece las características de los residuos peligrosos, el listado de los mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente.

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NORMA Oficial Mexicana NOM-CCA-031-ECOL/1993, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales provenientes de la. Industria, actividades agroindustriales, de servicios y el tratamiento de aguas residuales a los sistemas de drenaje y alcantarillado urbano o municipal. La Ley de Aguas Nacionales, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1° de diciembre de 1992, y el Reglamento de la Ley de Aguas Nacionales publicado en el Diario Oficial de la Federación el 12 de enero de 1994. Con respecto al impacto ambiental no existe una reglamentación específica al manejo de lodos, sino que esta es común para cualquier tipo de obra que tenga efectos en el ambiente. Dicha reglamentación está incluida en el Reglamento de la Ley General de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en Materia de Impacto Ambiental, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 7 de junio de 1988.

Normas de seguridad específicas de la práctica.

Detección de Riesgos NORMA Oficial Mexicana NOM-017-STPS-2008, Equipo de protección personal-Selección, uso y manejo en los centros de trabajo. •

Objetivo Establecer los requisitos mínimos para que el patrón seleccione, adquiera y proporcione a sus trabajadores, el equipo de protección personal correspondiente para protegerlos de los agentes del medio ambiente de trabajo que puedan dañar su integridad física y su salud.

Objetivo Obtener la coagulación de los sólidos coloidales no sedimentables y la estabilización de la materia orgánica mediante el crecimiento bacteriano.

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Materiales, equipos y reactivos. 1 cubeta de 20 L

1 cono Imhof

1 tapa para cubeta

2 vasos precipitados de 250 ml

1 Kg de excremento vacuno

1 soporte universal

1 bomba de aireación para pecera

1 piseta

2 metros de manguera

1 pHmetro

1 multiparametro

1 turbidimetro

1 vaso precipitado de 500

2 piedras difusoras

Procedimiento 1 Se puso un kilogramo de excremento fresco en la cubeta. 2 Se disolvió con agua. 3 Se le vertió agua residual al excremento ya diluido, tres cuartas partes del volumen. 4 Se agito y se le colocó la bomba para la oxigenación con las mangueras y sus piedras difusoras. Se dejó por 12 horas los primeros tres días. 5 Cada 12 horas se cambió el agua residual. 6 Durante los tres primeros días solo se tomaban una vez los parámetros de pH, temperatura, solidos disueltos totales, conductividad eléctrica, turbiedad y volumen de lodo. 7 antes de apagar la bomba considerado licor mezclado, se mide pH, temperatura, conductividad eléctrica y solido suspendida. 8 Se toma un litro de muestra ya apagada la bomba y agitada previamente, y se coloca en un cono imhof y se deja reposar durante media hora, se miden pH, temperatura, solidos disueltos totales, conductividad eléctrica, turbiedad y volumen de lodo. Considerado efluente. 9 se le toman las mismas mediciones al agua residual nueva. Considerado afluente. Durante todos los cambio de agua se repetirá las mismas mediciones.

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10 Una vez terminado las mediciones se depositara el efluente a una alcantarilla, teniendo cuidado de no vertí los lodos, dejando ¼ del agua, e igual se procede hacer los mismo con la muestra del cono, cuidando el lodo, para devolverlo a la cubeta. 11 Pasado los tres días, se cambió el tiempo de residencia del agua residual a 24 horas, durante 7. 12 se volvía a medir durante los 7 días restantes los mismos parámetros.

Desarrollo y resultados de la práctica. licor mezclado afluente Días de nov. pH 23 8 8.4 24 8.2 8.1 25 8.3 7.6 26 7.9 7.4 27 8.7 7.4 28 8 7.1 29 7.7 7.3 30 7.3 7.2

efluente 8.7 8.2 8.2 7.6 7.6 7.9 7.3

Días de nov. 23 24 25 26 27 28 29 30

licor mezclado afluente efluente Temperatura 25.8 24.7 25.6 26.6 25.6 25.6 26.3 25.6 26.2 27.3 26 25.4 27.3 26 23.7 24.4 23.5 23.5 25.1 23.5 24.5 25.1

pH 14 13 12 11 10 9 8 8 7 6 5 23

8.2

24

8.3

25

8.7 7.9

26

27

8

7.7

28

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7.3

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Días Grafica 1 pH/Día

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Días de nov. 23 24 25 26 27 28 29 30

licor efluente mezclado afluente solidos disueltos totales ppm 533 ppm 411.1 468.3 454.4 466.2 414.6 413.1 466.2 564.2 554.6 593.9 575.8 554.6 593.9 540 317.1 540.6 256.5 269 245.3 364.3 353.9

afluente 593.9 554.6

600 550

533

Días de nov. 23 24 25 26 27 28 29 30

593.9 554.6

licor efluente mezclado afluente Conductividad eléctrica (µS) 1076 823.1 944.005 886 932 853.3 826.8 932 1132 1121 1189 1151 1359 1179 1007 634.9 1018 513 536.4 491.2 729 710

540.6

466.2 454.4

500 450411.1

413.1 410.2

400

353.9 317.1

350

269 245.3

300 250

200 23

24

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Días Grafica 2 solidos disueltos /Día.

Afluente Efluente El rango del pH estaba en un rango permisible para el crecimiento biológico lo que favoreció la degradación de materia orgánica y se vio reflejado en la gráfica solidos totales suspendidos que tuvo un decaimiento favorable, esto llevo a clarificar con éxito el agua a tratar.

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Ilustración 1) se colocó el estiércol de vaca en una cubeta para el inicio del proceso.

Ilustración 2 se hizo una pasta con el estiércol para una mejor disolución.

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Ilustración 3 se le tomaba los parámetros antes de sacar la bomba (licor mezclado).

Ilustración 4 se sacaba la muestra y dejar reposar por media hora y tomar datos transcurrido el tiempo (efluente).

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Ilustración 5 observación y medición del volumen de lodos.

Ilustración 6 último día de clarificación y medición de lodos.

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Observaciones Al transcurrir los días se veía menos turbidez en el agua aireada, pero los equipos no están en buenas condiciones y tenemos un margen de error aceptable ya que esto no fue un factor que perjudico tanto en las gráficas y se aprecia el decaimiento de los sólidos suspendidos y en la medición del pH y temperatura que están de acuerdo para un buen crecimiento de bacterias, se tuvo un buen manejo de los pasos para un buen resultado de la práctica.

Bibliografía García, A. R.-A. (2006). tratamientos avanzados de aguas residuelas industriales. madrid: Elecé Industria Gráfica. Masters, G. M., & Ela, W. P. (2008). introducción a la ingenieria medioambiental. madrid: PEARSON EDUCACIÓN, S.A. METCALF, & EDDY, I. (1996). INGENIERIA DE AGUAS RESIDUALES TRATAMIENTO, VERTIDO Y REUTILIZACION. madrid: Impreso y revistas, S: A:.

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