Digestión anaerobia de lodos de PTAR usando un reactor de manto no convencional (Tipo UASB)

Digestión anaerobia de lodos de PTAR usando un reactor de manto no convencional (Tipo UASB)

30/10/2017

Digestión anaerobia de lodos de PTAR usando un reactor de manto no convencional (Tipo UASB)


RESUMEN
 
En México los lodos generados en las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) por lo general no son tratados, sino descargados en los sistemas de alcantarillado, depositados en terrenos o enviados a rellenos sanitarios y tiraderos. Para solventar el problema, el Gobierno Mexicano publicó recientemente la NOM- 004-SEMARNAT-2002, que regula la disposición y el aprovechamiento de los lodos generados en las PTAR. 
 
En este trabajo, se utilizó un elemento innovador dentro del diseño de digestores de lodos y es el empleo del concepto de manto de lodos con flujo ascendente (reactor tipo UASB). Mediante una recirculación de agua a través de este lecho, se incrementa la transferencia de masa y con ello la actividad de los microorganismos.
 
Con esta base, la operación de un digestor de flujo ascendente de lodos anaerobio ofrecería una ventaja sobre los sistemas convencionales, ya que reduciría el costo de inversión al eliminar el espesador de lodos que requiere todo digestor como etapa previa, además de reducir el costo de la obra civil del propio digestor.
 
El digestor piloto, con un volumen útil de 18 m3 , fue operado 20 meses a 30 ± 2°C, con una carga másica promedio de 2.5 kgSSV/m3 *d y un TRH de 2.25 días. La alimentación se realizó de forma semicontinua con una mezcla de lodos primarios y secundarios. El digestor mostró estabilidad con valores promedio de pH de 6.95 (desv. std 0.27) y una relación de alcalinidad (α) promedio de 0.53 (desv. std 0.10) en la cama de lodos.
 
Los SST y SSV en la cama tuvieron un promedio de 30.58 (desv. std 8.55) y 16.94 g/L (desv. std 4.04) respectivamente. La fracción volátil se redujo de 78.6% a 55.3% indicación que el lodo estaba digerido. Se confirmó que el empleo de esta geometría permite prescindir de sistemas convencionales para el espesamiento de los lodos, ya que se obtuvo una concentración del orden de 30 g/L de SST en los lodos purgados.
 
En relación con la norma para biosólidos NOM-004-SEMARNAT-2002, en particular en lo referente a patógenos y parásitos, los parámetros de Coliformes fecales (1.45 E4 NMP/gST) y Salmonella (57 NMP/gST)) cumplen con los biosólidos clase C.
 
El contenido de Huevos de Helmintos no cumple con los límites que marca la Norma para la clase C al obtenerse 99 HH/gST, con 54 HH viables (54%). La gran cantidad de sólidos presentes en el efluente del reactor, se debió a que la cama de lodos no fue capaz de retener partículas finas debido a la acción de la velocidad ascendente y a la formación, desprendimientos y colapsos de natas en la superficie del reactor.
 
Este es un punto que debe ser resuelto antes de llevar este diseño a una escala mayor. El análisis fisicoquímico muestra que las grasas y aceites son del 4 al 7% de las natas, proteínas del 42 al 45% y sustancias exopoliméricas del 15 al 18% de las mismas. Los compuestos antes mencionados constituyen entre el 55 y 57% de los sólidos suspendidos volátiles de las natas. 
 
 

TESIS DOCTORAL
 
Título: Digestión anaerobia de lodos residuales usando un reactor de manto de lodos no convencional (Tipo UASB)
Formato: PDF 
Peso: 5 MB
 
 
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