11 4.2.1 Corridas realizadas 12 4.3 TQcnicas analiticasy pardmetros determinados 15 5 RESULTADOS 20 5.1 Resultados primera corrida 22 5.1.1 Balance de sólidos primera corrida 22 5.1.2 Balance

Texto completo

(1)

Swlvador Alejandro Cáncher T ü v a r

J

Nombre I

t.el&fono 5-44-28-5'3 Mat.ricula: E12323C79

c l a v e : 33.3.084.W

4 ñ r r e r a Gr imestre

horas

1 u9ar

Inicfo

F i n a l

,/

Tutor

'CS::

Ingenier í a Biaauimica 1ndu-zt.rial

20 semarta 1 es

Universidad (LutCrmma metropolitana i r t a p a l a p a

1 - Noviembre

-

1937

JT í. t u l o

Alunvio

Tutor

(2)

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INDICE:

1 INTRODUCCION

. . .

1

2 ANTECEDENTES

...

2

2.1 El proceso de los lodos activados

...

2

2.2 Floculación y sedimentación

...

3

2.3 La digestión anaerobia

...

5

2.4 El reactor UASB

...

8

2.5 Importancia del in6culo

...

10

4 MATERIAL Y METODOS

...

11

4.1 Equipo y aparatos

...

11

4.2 Descripción del experimento

...

11

4.2.1 Corridas realizadas

...

12

4.3 TQcnicas analiticas y pardmetros determinados

. . .

15

5 RESULTADOS

...

20

5.1 Resultados primera corrida

...

22

5.1.1 Balance de sólidos primera corrida

...

22

5.1.2 Balance de WO primera corrida

...

25

5.1.3 pH y alcalinidad primera corrida

...

5.2 Resultados segunda corrida

...

29

5.2.1 Balance de s6lido~ segunda corrida

...

29

5.2.2 Balance de D W segunda corrida

...

32

5.2.3 pH y alcalinidad segunda corrida

...

34

5.3 Resultados tercera corrida

...

39

5.3.1 Balance de sólidos tercera corrida

...

39

5.3.2 Balance de WO tercera corrida

...

42

5.3.3 pH y alcalinidad tercera corrida

...

45

5.4 Análisis de biogas

...

50

5.5 Velocidad de sedimentacibn

...

54

5.6 Balance diferencial

...

60

5.7 Tablas comparativas de resultados

...

63

6 DISCUSION

...

64

7 CONCLUSION

...

67

8 RESUMEN

...

68

9 BIBLIOORAFaA

...

69

3 OBJETIVOS

...

10

(3)

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1 1nt.roduccibn:

Eri MQxico, exceptuando l a s lagunas de est.abi1izacibn. proceso r k t . i c o , e l t r a t a m i e n t o de aguas r e s i d u a i e s s e hace por v í a aerohia siendo e l sist.ema más u t i l i z a d o e l sistema de lodos act.ivados.Este proceso, con a q u e l l o s de b i o l p e l i c u l a aerohia. i m p l i c a n a l t o s costos. de equipo, mantenimiento Y operacibn.En e s t e context.o, e l aumento de l a poblacitwi y por ende e l de l a s aguas r e s l d u a l e s , crea 1’a necesidad de d e s a r r o l l a r sist.emas de t r a t a m i e n t o econbmicns Y de f a c i 1 operacibn.

Los procesos de t r a t a m i e n t o de aguas r e s i d u a l e s por v i a aerohia, t i e n e n en común l a generacitiri de importantes carit.idadrs de lodos de purga, l o s c u a l e s e s t á n compuestos por h a c t e r i a s de t i p o a e r o l i o . e n menor cant.idad f a c u l t a t i v a s e i n c l u s i v e anaerobias en estado 1at.ente ( W u Weiminn, e t a l . 1987).

E s t e desecho practicamente na es trat.ado en MCxicn, y es

a r r o j a d o a l d r e n a j e o vaciado en e l campo donde sufre p u t r e f a c c i b n y genera focos de contaminacibn, o l o r e s y mos- c a s , l o que ha creado uri problema para su d i s r o s i c i b n f i n a l ; SU

t.ransformaci3n en un producto c o m e r c i a l i z a h l e s e r i a una opcibn m u y decuada para r e s o l v e r el problema.

Una a l t e r n a t i v a t a n t o p a r a e l t r a t a m i e n t o de aguas r e s i d u a i e s , como para e l de lodas SOTI l o s d i gest.üres

anaerobiom 1 larnados de nueva generacibn e n t r e e l lo s se

encuentran l o s r e a c t o r e s UASH (UP FLOW ANCIEHURIC SLUI>GE BLCINKET),o r e a c t o r e s de lodos anaerohios con f l u j o ascendente,

y 8 que son econbmicos Y de f á c i l operacibn. S i n embargo. para

que e s t e sistema se d i f u n d a es necesario c o n t a r con un i n b c u l o p a r a arrancar l o s react.ores

,

e l c u a l dehera t.ener a l t a a c t i v i d a d m e t a n o g h i c a y buenas propiedades de sedimentacibn.

M i e n t r a s no se cuente con s u f i c i e n t e m a t e r i a l de e s t e t.ipa, l a implant.aci6n d e l proceso UCISB se vera frenada a pesar de su gran p o t e n c i a l i d a d p a r a r e s o l v e r el probl@ma de t r a t a m i e n t o de

lam aguas r e s i d u a l c s en M&xico.(CIrias y Noyola,1987).

Este t - r a b a j o ha s i d o enfocado a i e s t u d i o de l a 8 l t a r n a t . i v a de tratamient.0 de l o s lodos de purga Para l a produccibn d e l

i n k u l o anteriormente mencionado

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(4)

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? Aritecrde rkes I Este hpart.ad0 fue a b i e r t o con e l f i n de we

e l lector coriozca o repase en forma general 105 elementos que integrari e s t e t r a b a j o . t a l e s como: Los lodos activados. 10% lodos de purga, l a digestibri ariaerobia, e l reactor t.lpo UASB . a continuacidn s e describe brevernente cada uno de e1 los.

2.1 El proceso de l o s lodos act.ivadost Es uno de l o s sistemas de t.rat.amientn más ut.iliZados, y su priricipio b & s i c o es qiue las

aguas r e s i d u a l e s se porierr en contacto con una pohlaciúri microhiaria mixta. ern forma de suspensibr~ f l o c u l e n t a en uri

sistema aerado y agitado. E l diagrama general del proceso se

muestra en l a F i g . 1

.

Las aguas r e s i d u a l e s erkrari a l tanque de aereaci6n procedentes de uri t.ratarnierit.cs primario en que se han removido l a basura, l a s arenas, materiales aceitosos y grasosos,y materia s ú l i d a gruesa. por m&t.odos f i s i c a s como e l cribada Y l a sedimentaci6n. Posteriormente, pueden usarse d i f e r e r k e s t i p o s de aeradores t a l e s como aeradores de p a l e t a s , de c e p i l l o . d e turbina , de impulsiún de a i r e o de chorro de agua.Eri este

t.anque se h a l l a n l o s lodos act.ivados Y se l l e v a l a rernocitm de materia organica y nutrientes. La materia c o l o i d a l , ibnica y

en suspeníi6n es removida por adsorcibri y degradaci6n en los

f Ibcuios microbianoí : este prciceso e s conocido corno est.abi 1 i

qiciún. Aqui part.e de l a s riut.r ient.es se oxidan a sctst.aricias simples como C02 , N03, S04, en un proceso denominadu minerali Zacibn, aunque l a mayor parte del sust.rato removida es usado pava energía de maritenimiento y parte se convierte en materia c e l u l a r microbiaria nueva.Est.e procesc1 es llamado asimi lacitrn .Paraleliment.e p a r t e de l a biomasa s e descompone en un proceso 1 lamado respiraci61-I end6ge ria. Cupei-f icialmente e l procesa de lodos activados parece ser s i m i l a r a l o s procesos de fermentacihn indust.ria1 en gran e s c a l a : s i n embargo:existan algunas d i f e r e n c i a s aparte de que e l proceso no es aséptico, y

su objet.ivo es l a remocibn Y rio l a produccibn de biomasS o

materia org&nica. Así. en l a versi6n de aeraciún extendida l a masa nicrobiana esta moribunda en su mayor part.e y s o l o una

puequeña p a r t e es capaz de reproducirse,asi sue ( l a asimilacibn de l o s nutrientes es principa1ment.e para energía de mantenimiento.

En e l Proceso de lodos a c t i v a d o s , l a concent.racibn de nut.rient@s e5 muy b a j a comparada con l o s medios de fermentaciet-1

Y despi.cés de c i e r t o tiempo puede alcanzar e l n i v e l de inanicibn. Cuando se ha llegado a l grado de tratamiento requerido l a masa microbiana f 1oculent.a conocida como"1odo" se separa por

medio de un sedimentador, Y queda el sobrenadante que e5 e l agua

tratada. P a r t e de e s t a biomasa se desecha, son l o s lodos de

purga. Y p a r t e se r r c i r c u l a .

(5)

Las bact.er las son los principales removedores de sustratos y

principa1ment.e se hallan aerobias y facultativas gram negativas

comoi Pseudomonas , zooolea, ñckirornobacter , F.1avobacter ium,

w a r d i a

,

Bdel lovibr io, Mycobacter iurn, Y das tipos de n1t.r i f i

-

cantes: Nitrosomoni y Nitrobacter , Formas f i lamentosas cornci

gphaerotilus, Besmiatoa, Thiot.rix, Lacicothrix y Geothrichurn.En

los lodos tambi4n se encctent.rari protozoario5 los cuales se

alimentan de bacterias dispersas IUE: no se halian an lor,

f 16cu los.

2 . 2 La floculaci4r1 Y s edimentacibn: La primera operacibn se da

cuando se mezclan los lodos

con

las aguas residuales ent.rarit.ez.

a1 proceso

.

La floculaci6n permite la adsorcibn de de la

materias ibnicas. y en susperosidwl presentes en las aguas

residuales ademls de permitir l a eficiente separacibri de las

aguas de Ins lodos.una vez que ocurre la floculaci6n, la demanda

química de oxígeno de las aguas residuales se reduce considera-

blemente. La forma y tamaño del flCculo varo a depender de las

carácteristicas físicoquímicas de la suspensi4r1,tales como

temperatura. la densidad ,la concentracibn del sustrato ,la

concer~tracibn de oxígeno y el perfil de e s t a eri el tanque, e

inclusive el t.ipo de aeracibri Y agitacitwi usada. la turbulencia y

la energía que es proporcionada por el agit.ador.Sin embargo el

factor más importante en la floculaci4n viene siendo el t.ipco de

poblaci4ri microbiana preser1t.e en e1 reactcar.

En cirt t.iernpo se consideraba responsable de la f loculacitm a

uri organismo llamado ¿.ramísera Y a una mat.riz gelatinosa segre-

gada por esta en torno a la cual se foi-maban los fleculos. Gin

emtaargo. se ha observado que una amplia variedad de bacterias

sori capaces de formar f 14culos ut.i 1 izando materiales de sect-e-

cibri como polielectrol itos naturales polisacáridos,y

poli-aminoácidos Y el material secretado en las fases

decl inantes endbgenas, pol ihidr6xibut.irat.o o PHB

.

(Taber, 1976)

.Se ha demostrado que los flbculos grandes tienden a formarse

por bacterias muertas rodeadas por bact.erias vivas , y los

flbculos chicos por bacterias vivas. La carga superficial

microbiana Y la formaci6n de puentes por iones metálicos

p o l i v a l e n t e s s e l e s

En general los lodos activados no son un material de

composici6n constante, Es un sistema formado por muchos tipos de

microorganismos, junto con materiales inertes orgánicos e

inorgánicos Y esta composicihn puede sufrir variaciones

estacionales o según el tiPo de agua residual que sea tratada

.Esta población deberá de adaptarse por si misma al sustrato, o

puede ser tratada de manera de adaptar algún tipo de microorgani

que consuma algúri tipo de desecho especifico ya sea por dilucibn

o siembra con uri cultivo microbiano desarrollado en el

laborator io.

(6)

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2-3 La d i g c s t.i6ri armerubia: Es el urwce.so m.et.iib61 icci por el ccta.1 cuat.ro grupos de b a c t c r las cooper ah eri 16 cornp¡&t.a dearadaci<m de los b i o p o l i m e r o s de a l t o peso molkculñr C c w : ~ lac, g t a s a ~ , , l a ce1uIosa y los azc5care-i h a s t a bi'bxido de carbono y gas rnct.ancQ. Se r e w i i e t - e de l a o x i d a c i ~ w ~ de loc, sust.r+t.os erg &useracia de a i r e a i r e , y p a r a 10 c u a l se n e c e s i t a n dortadorgs y aceptores de elect.ruries como NCID+ +ZH--->NADH + H+ E l proceso s & ' i l u s t . r a en e l s i a u i e n t . e cuadro F i g . 2.

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M A T E R I A ORGAKICA

L I P I D O S

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P R O T E I NAS CP.i?BOHI D R A m

H i d r ó l i s i s

5 %

34%

i AM I NO A C 1-D.O S, AZ U C A R E S A C I D O S GRASOS-

66%

Fermentacidn

20%

(8)

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d '.3.1 Bacter iar formadoras de lCidQ :La mayoría de l a s

b a c t e r i a s presentes en l o s lodo u t i l i z a n l a v í a de Embden Meyerhof

y preferentemerke completariari l a reacciijn : C H O t2H O

---

>

2CH COOH +4H

6 12 6 2 3 2

De complet.arse est.a reaccióri se obtendriari 4 mol da ATP por mol

de glucosa consuminda: s i n embar9u. para efect.uarla s e requieren b a j a s cantidades de H2 en l a f a s e Y por l o mismo l a s backerias

responden produciendo acido b u t í r i c o y propieiriico

C H O

---

>CH CH CH COOH t2CO t 2 H O

6 12 6 3 2 2 2 2

>JCH CH CH COOH +2H O

2C H O + 2.4

---

6 12 6 2 3 2 2 2

. .

Bacterias aretoaé ri i cas : Este grupo fermentan

l o s ácidos g r a m s principa1merit.e el acid0 ~ r o p i e i n i c o Y e l ácido b u t i r i c o por medio de l a v í a de l a beta oxidaciijrt, produciendo

& c i do acét. ico.

CH CH COOH t2H O - - - - > C H COOH t C 0 t3H

3 2 2 3 2 2

CH CH CH COOH t2H 0--->,2CH COCIH +2H

3 2 2 2 3 2

Estas b a c t e r i a s sori las productoras oh1 igadas de hidrógeno (OHPA por sus s i g l a s en i n g l é s ) , Las cuales requieren de una muy baja concentración de hidrbgeno para l l e v a r a cabo sus funciones. Esto os

con l a relaciein r i n t x ó f ica (int.ercambio de nut.r ieritas entre especies) lograda con l a s b a c t e r i a s metanogénicas h i d r o g e n o f i l i c a s que u t i l i z a n e l hidrij9m-m para reducir e l CO2 a metano.

-

c l a s t ' s: Este grupo se encaraa

de terminar e l proceso Y transforman e l Acido acetic0 en metano

y bióxido de carbono CH COOH

----

>C:H tC0

4 2

f í l i c a s i

4 BaCteri8L h i d rogeno

Las b a c t e r i a s como píetha nospi r i 11- pertenecientes a l a s

3

b a c t e r i a s que u t i l i z a n H2 pueden c l a s i f i c a r s e en un cuarto grupo

que se encarga de l a reduccibn del bibxido de carbono a metano CO +4 H

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'> . CH t 2H O

2 2 4 2

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2.4 E l r e a c t o r UASB: Estas s i g l a s s i g n i f i c a n up f l o w anaerobic sludge blanket,, o r e a c t o r e s anaerobios de f l u j o lecho de lodos. E s t e t i p o de r e a c t o r e s cuenta cor^ una cama de

lodos anaerobios en 5u base a t r a v é s de l a c u a l f l u y e n aguas r e s i d u a l e s y actua como un f i l t . r u h i o l b s i c o degradador de l a m a t e r i a orgánica presente en e l agua r e s i d u a l . En e s t o s r e a c t o r e s se forman 4 fases a l o l a r g o de l a columna ( F i g 5). y en cada una de e s t a s v a r í a n l a s concentraciones de s b l i d o s . La p a r t e i n f e r i o r d e l r e a c t o r o lecho donde se concent.ran l o s iodos bact.erianos grariulares y se d i g i e r e l a mayor p a r t e d e l 5ust.rato:Ei b l a n k e t o c u b i e r t a (h). en donde l a mayoría de l o s s b l i d o s están ligeramente expandidos como r e s u l t a d o de e1 t.rannporte por l a s burhujas: una t e r c e r a zona (c) "set.t.1er"o de desprendimiento d e l gas donde l a c o r ~ c e n t r a c i b n de s b l i d o s es m u y b a j a : l a c u a r t a zona i d ) ,se er1cuent.t-a en l a zona más a1t.a d e l r e a c t o r y recupera e l metano producido. Por Q l t i m o e l ef1uent.e 5e e v a d a a t r a v é s de l a s a l i d a s u p e r i o r . Se han pub1 icado v a r i o s modelos matemáticos que han p e r m i t i d o d e s c r i b i r e l transport.@ de masa er1t.t-e l a s fases y a l a vez h a n s e r v i d o para e l e l escalamiento a n i v e l pi1ot.a e i n d u s t r i a l

.

E s t e t i p o de r e a c t o r e s cornenzh a usarse en Holanda para e1 trat.amiento de l a s aguas r a s i d u a l e s provenient.es de l a s f á h r i c a s pr0duct.or.s de azúcar de remolacha, y de las aguas de l a s almidoneras. (Van Der Meer at. a l . , 1985).

E l diseño d e l modelo mat.emPticu p a r a d e s c r i b i r e l comportamiento h i d r d u l i c o d e l r e a c t o r y sus ecuaciones se l o g r o también et-) Holanda (Heert.j jel-et..al-lYBP). E l d e s a r r o l l o de uti de un modelo mat.emPtico que permit.ier-a d e s c r i b i r e l e f e c t o de e l comportamiento de l o s cortos c i r c u i t o s Y su5 efect.os sobre l a g r a n u l a c i d n y l a metanogénesis en e1 r e a c t o r UFiSB i n d u s t r i a l , se r e a l i z d en est.e mismo p i i s . ( B o l l e - 1 9 8 5 ) . Se observo tamhien que l a s bact.eria5

Methanosarci na formaban dos t i p o s de gránulos con d i f e r e n t e s e s t r u c t u r a s Y tamaños ( Wiegant. Y de M a n A.W.A. , 1985).

anaerobi a5 predominantes; t a l e s como: Methanotr ix Y

(10)

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F i g . 3

REACTOR 'UASB

-9-

Zona de gas E f luente

Zona de separación gas s ó l i d o

Cubierta; sdiidos arrastra1 dos por burbujas. r

(11)

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2.5 Imp ortancia del i nbculor Dado que el proceso de arranque de

un digestor es tardado, ya que requiere un periodo de adaptaci6t-I

a las condiciones anaerobias Y el crecimient.0 de la biomasa

anaerobia, es necesario encontrar un indculo que permita un

arranque mas rápido al proceso. Para la implantaci6n de reactores

UñCB en México es necesariu contar con fuentes de inbculo

adecuadas y que permit.an suficentes suministros del mismo, asi

como una buena calidad en actividad metanopénica y sedimentabili-

dad .Se han estudiado fuentes de inbculo tales como los lodos de

los tanques de vinazas,los lodos de separadores de de grasas

,lodos pranulares de dipestores con seis meses de oper~ciin. liquido de fermentaci6n de la pulpa de cafe, sediementos de rios

,

lodos de fosa s4ptica.t Garcia. et al. 1988),asi como el

esti4rcol de vaca (Wiegant y de Marl A.W.A.-1985). Se ha encont.rado

que los mejores in6culos son los lodos de fosa shptica y el lodu

act.ivado. sin embargo; no presentan la calidad 6pt.ima en cuanto a

granulacibn y redimentabil idad, sobre todo el primero. E s t a

trabajo parte de la necesidad de producir in6culo en suficientes

cantidades como para poder iniciar un programa UASR. El estudio

se enfoca al uso de de los lodos activados de purga para la ohtenci6n de un inbculo anerabio el cual. cumpla con las

condiciones adecuadas de granulacibr~ Y sedimentabi 1 idad.

3 OBJETIVOSI

o-ti

va general: Determinar la factibilidad técnica de usar reactores de lecho de lodos para el tratamiento de lodos activados

de purga, y transformarlos en inm6culo de reactores UCISB.

Pb Jet1 VQ s especi f 1cos:

1.-Contar con una abundante fuente de in6culo

.

Z.-Obtrner un in6culo de buena sedimentahilidad y alta

actividad metanogénica. que permita arrancar 1 os

reactores UCISB en corto tiempo.

(12)

4 MATERIAL Y MET OD08

4 . 1 Ea iiipu Y Amratos: Los esquemas de la página

siguiaiite,(figura 4 1 , (figura 5 ) . muestra los aparatos y los accsesorios utilizados an el experirentu.

SI

trabajo se en el laboratorio de ingeniería ambiental del Instituto da Ingeniería de la UNAM El reactor fue construido con base en los mate- riales existentes en el taller d e soplado d e vidrio de

La UAMI. y tiene una capacidad total de 5 . 2 L. La columna fue hecha con tubo de vidrio de 9 . 7 5 cm de diámetro y tiene una altura de 75 cm. Se luzde observar que

en

la parte baja por

donde entran los influentes.tiane un di8metro de O.8cn (a) y se abre en forma dw cono esio coil el fin de permitir una mejor reyartici6ii del lodo alimentado

.

Posteriormente se continua en uria cilindro el cual tiene un radio 4 . 8 5 cm. y una altura de 6 3 . 5 ~ ~ 1 . y en el que se acumulan los lodos A lo largo de este existen varias salidas qua sirven como puntos de muestre0 (b).El efluente sala por los brazos curvos que se unen al cuerpo de1 i*edctor a 25 cm debajo d e la parte superior a la que despubs suben y eetan diseñados para que las natas no sean arrastradas por el efluente(c).La parte alta del reactor es una pequeña cQpula con una salida que permite el paso del gas que va hacia una columna de vidrio en la que se recupera mediante desplazamiento de liquido, ( d ) . Dado que las burbujas arrastran

súlidos y a vaces provocan la fornaci6n de natas o pueden hacer

f l o t a r parte de la cama, es necesario un sistema ronpedor , el cual fue adaptado con un eje en el cual se se colocaron paletas elásticas en forma de peines.con objeto de liberar el

gas presente en la cama sin crear turbulencia; se utili26 un motoreductor de tres engranes que giraba a 25 rpm (e). Debido a que los 5Glidos alimentados deben entrai, como una suspccrisión homog&riea se utilizú un recipiente d e premazclado el cual se hizo con un tambo de pl5isiico d e 40 It y utilizando

uii agitador magn8tico.teniendo cuidado de que la apitaci6n fuera suficiente para maiitener los sólidos en suspensi6n.

pero; sin permitir la aaraci6n.if). Para alimentar los lodos

se uLilizb .una h n b a perigtáltica (masterflex). la cual permite regular muy puequeños gastos. ( 0 ) . Finalrente los efluentes son recibidos para su análisis en un tanque de almacenamiento,(h).

4 . 2 Descriv~ibn del exoerimento;

La cana de lodos de uii reactor UASB actua como

un

filtro biolbgico atrbveér del cual se lleva a cabo una remoci6n de

DOO,por l o tanto debera teiier la mejor sedinentabilidad para no ser arrastrado por la corriente asancional. esi coro una buena actividad metábolica para digerir el sustrato.

En este experimento se pretende que los iicroorganitsmos aerobios al penetrar en un medio an6xico sufran lieis y que el protoplasma liberado sirva como sustrato a las anerobias

.además del ya presente

e n

los lodos. Tambien se pretende

(13)

-

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La selecciiin d e la poblaci6n mícrobiaria siendo favorecidas aquellas bacterias que tengan mejor capacidad de sdiementaci6ri

y sean eliminadda las ni& íilameiiLosas. 4-2. f Corridas real j zadas :

1 .

-

Primera corrida: S e operó con lodo freblcv proveniente de

la caja de recirculación y se alimento usando el miniio gasto que ofrecía la bomba- (0.161 L/hr). Este'lodo tenia una carga de S6lidOS bastante elevada en promedio 5.187 g/L,perisando que una alta poblaci6n microbiana elevada consumiria rápidamente el oxigeno presente. S e conseguirian prontamente las condiciones anaerobias se opero a temperatura 3522 OC utilizando una cámara de temperatura controlada. Se trabaJ6 con un TRH de 1.102 dias; se pretendía llegar a un tieipor de owraci6n lle- nado d e lodos de 20 dias. Sin embargo esto ocurri6 en el dea lO.;or lo que se continu6 la ol>eraci6n continuando alimentan- docon agua residual La corrida fue suspendida en el dia 15 debido a problemas laborales en la universidad.

2 . - Segunda corrida: Se penso en repetir la corrida en las mismas condiciones, sinembargo; se opt6 por llegara a un tiempo de operaci6n de 30 dias para lo cual la concentraci6n de sólidos se redujb aproximadamente a la mitad diluyendolos con agua tratada,(l-1). y manteniendo el mismo gasto de la bomba de (0.161 L/hr).La temperatura se mantuvo tambicn a 3522 OC para conseguir el rango aesbfilico aii el cual funciona mejor el

metaLmlismo ariaerobio , se uso un TRH d e 1.125 dias.

3 . - T e r c e r a corrida: En esid ucacihn con base en las ubservaciuies de law <:oi-i-iJas anteriores y se aumentú la velocidad ascencional a O.l2m/hr es decir 5 veces más alta por

~ C J que se debería elevar el gdsto tendiente a 0.78bL/iir, esto

con el fin de que una iayor velocided asencivnal permitiera un lavado de las bacterias filarentosas y favoreciera las más srdinaiitables. Para mantener un tiempo da operaci6n de 30 días

ue alimeiitu coli la m i m a carga de s6iidos por lo que fue necesario diluir el lodo con agua en proporci6n ( 1 -1O),primero

se uso agua tratada ,pero ;por la falta de produccibn de gas se

us6 agua bruta tal y como la recibe la planta con el fin d e aumeiitar el conteiiido de sustratoy evitar la entrada de oxigeno disuelto.Se opero a las mismas condicones d e temperatura anteriores.

1

I

(14)

Figura 4 .Reactor para prd&iSn de ir6cuJ.o anaerobio

.

nivel del agua

Motorreductor

(d)

i

-,Salida d e l gas

Efluente (c) Ef luente

Desague de lodo acumulado

(-iir

Rompedor de natas ( e ) Puntos de

uestreo ( b )

Cama de lodos.

1'

Entrada d e l influente ( a )

(15)
(16)

4 . 3 Tcnic aw aiialítii,as Y I Jai~kiwet ros rlatei’aiiiados

Los aribliwiw q u e 13- r f a i t u a r b i i a lu largo d e l a s C o r r i d a s

a s í como la freLueiicia d e s u determinrci6n se presentan a

conti iiUdCi6Ii Parametro

.%lidos t o t a l e s

S 6 l i d o s t o t a l e s v o l & t i les

S & l i d o s t o t a l e s f i j u s

S 6 l i d o s suspendidos t v t a l e s

S ó l i d o s suspendidos v o l á t i l e s

S 6 l i d o s s u s p a i d i d o s f i j o s

S 6 l i d o s d i s u e l t o s

totales

&manda quimica de

U X í 1 0

Putenci d l 1 I idrbgeno

P i . d u c c i ( > n d e gas

N i ti-úgeriu Kjhrldirl

Nitrbgeno Amoiiiacal

Composicibn d e l g a s

Observaciones niirouc6picaa ST STV STF SST

ssv

SSF SDT Do0 IJH

A l c . P

NTK NH

3

CH

co

4

2 N 2 O R -15- Fiecuencia

d i a r i o

.

d i a r i o

d i a r i o d iar- i o d i a1.i o

d i a r i o

2 veces/seinaria

d i a v i u

d i a r .io

d i a r i o

d i a r i o

1 vez/eerana

1 vez/semana

3vecos/seiana

(17)

.--_.

Tdcnicas empleadasi

Se hasarbri en los St.andard methods f o r t.he examinat.iori of

water arid wastewater (APHA, 198Ci)

.

A c o n t i n u a c i ó n se descr ihet-i

brevemente cada una d e ellas.

561 idos: Se det.erminat-t~n en t.odas ser5 forrnas uti 1 izatido l a

t o c r i i c a d e peso cnnst.ante I para esto se c r t i 1 i z a r 6 n las

cápscrlas de po:t-celaria, e s t u f a ( I O 3 oC) , cni.rfla (S5CicC) , b a l a n r a a n á l i t i c a , papel fi1t.t-o d e f i b r a d e v i d r i o para determinar sbl idos suspendidos.

& u r d a

quírnica. de oxíseno.: Esta flue determinada por medio

de l a % & m i c a de o x i d a c i b n ciwi dicromato d e pot.asio l a cual

nun5t.a de los s i q u i e n t e r pa5os:

1. -C:alocat- iuria muestra con p i p e t a .

2.-AZadir S ni1 ode dicromat.a de p o t a s i o i3.2C;N

3. -Utlizar- s c r l f a t o de mercurio ccmü p r e c i p i t . a d o r d e clorcrros

4 . -Añadir 15 m l d e solucibrs d e á c i d n su1fi:rricü con s u l f a t o

5. -Además delas rnuest.ras se t.it.cila u n t e s t i g o cwi ascm (una pcrnta de microespát.ula)

.

d e p l a t a .

dest. i 1 ada.

~ - . - r u f l u j a r pcit- dos h n r a s

.

7. -Clna vez f r í o se t.it.ula con s i u l f a t . ~ , f e r r o s o arrtatiiacal (FA$)

8. -Se t i t u l a hasta crri cnrnbiu d e c o l u r rojo c a n e l a que

Ci. 1N 8-rt.i l i z a n d o como i n d i c a d o r fert-oítia.

i n d i c a e l punto d e v i r e y se ,oht.iene l a demanda qcrimica d e

oxígeno por rnedio de l a fót-rncrla:

A l c a l i n i d a ~ : La a l c a l i r t i d a d se d e f i n e corm l a capacidad que

t.iene un agua de neut.ra1 izar- á c i d o s n r s á n i c o s o á c i d a s d&!bi les

y es producida paw los carbonat.os d e rnetales alcal irio

t.ut-reos. P a r a c o n o c e r % t u cot-it.enido se t.i-%.crla nxciti á c i d o

s c r l f d r i c o o con á c i d o c l o r h i d r i c o O. IN,usandco crti poterici6rnett-a

p a r a determinar e l punt.*> de itiflexitotl de l a ct.It-va e 1 crcial st-

encuentra a pH=4.3 y se oht.iene por rnedio d e l a fdrrnula:

-

(18)

.

I _ - . .

Alc.mgCaC0 \l.=AmB*50000

3 C

Donde:

A s n i l . d e á c i d o g a s t a d o B=nOrlaliOdad d e l á c i d o C=iiil. d e muestra

Es n e i e s a r i u e # t d n d d I i Z a r el á c i d o curl s o l u c i b i i d e c a r b o n a t o d e s o d i o . E l pH tainli&ti es l e i d o d i a r i a m e n t e por medio d e u n poieiicii>metro.

producciúii d e y d s : El gas piuducidu se i'etiuper.a eii una G o l u n i r i d

d e v i d r i o por medio de desplazaniiriiCo de u n l i y u i d o d e

almaceiicimientu, el c u a l es uiia ea1muei.a con & i d o sulfúi.ico y

r o j o da metilo curno i n d i c a d o r . esto con a l f i n de que el C02 t i 0

se d i s u e l v a .

E l volumen d e gas H V ice diar~jaiiiei.ite CJ se determina e n

promedio midiendu e l gad p w d u c i d u en u i i d s cuantas iioras.

A i i á l i s i s purcentual d e l l>ioyas:- E l gas i c u p e r a d o se

a n a l i z b eri un cromatúgrafo con d e t e c t o r d e c o n d u c t i v i d a d t é r m i c a ( F i t A r r gas p a r t i t i o r i e r model 1200) de d o b l a columria. Se i n t r o d u c e I d muestra d e b i o g a s por medio d e i n y e c c i ó n y se

u t i l i z a l i e l i ü como gas r l u y r r i t c . Esie t i p o d e c r o e a t ó g r a f o

c o n s t a de 2 columnas acopladas e n serie l a primera es d e l

t i p o porapak Q, y l a segunda m a l l a molecular, SA. Esio con el f i n d e Sepdl'ar el n i t r b y e n o d e l oxigeno.ya que l a primera

columna iiu los aepd1.a , l a segunda si,peer'o absorbe el C02.

E l i n y e c t o r y l a columna e r a n c a l e n t a d o s d 120 y 50 g r a d o s

c e n t i g r a d o s r e s p e c t i v a m e n t e . La corriente d e el puente se man-

tuvu a 225 n i l i a a p e r e s r e s p e c t i v a m e n t e .

Nili'ckenci a r u i i i a c a l : Este fue d e l e i w i n a d o por e l rn&tUdo de

d e s t i l a c i ó n y v a l o r a c i ó n a c i d i n a t r i c a . E l anioriiu se d e s t i l a en

medio a i c a l i m , se d b s v r k e n s o l u ~ i b r i d e á c i d o b ó i i c o y se

d e t e r m i n o poi. v a l o r a c i ó n con b c i d o sulfúrico. mediante el

s i g u i e n t e pruceeo:

1 . -Se Itatiaii mueetras d e 500 ml. o porciuriea d i l u i d a s d e 500

n i l . y un testigo de agua d e s t i l a d a .

2 . -Remover e1 cloro r e s i d u a l iii4iariLe uti a g e n t e d e c i o r d d o r

.

3.-Aííadir 2 5 n l . d e eolucibri amortiguador d e b b r a t o s y ajusteii. el pH a 9 . 5 usatido NaOH 6N

4.-Cori el s i s t e m a pi.eviduetiie liup.Cadu, se destila a un E r l e n

k y e r con 50 u11 de solucibi1 i n d i c a d o r a d e á c i d o b b r i c o .

(19)

5.-Cuaiido se tidii drsi.ileidu 200 m l , éie t i t u l a n c u l l h i d o sulfúrico 0.02N.

6 . - los c á l c u l o s se obtieiieii por. l e i f6i.niul.j:

m g d a NH -N/l=(A-B)*280

--_---_---

3

m 1 . d e muestrei

A=VÚlunien de H SO g a s t a d o por l a muesti-ei.

B=Vbiuiiieri d e H SO gasLaclo por e l testigo

2 4

2 4

Nitró~aiio orrániccr: Para detei.wiinar.io u e u t i l i z ó e1 p r i n c i p i o

d e d i g e s t i b i - i eii presencia da á c i d o sulfúrico , s u l f a t o de

potaério, y s u l f a t o mercúrico. E l riitrbgeno de los conpueíltos o r g á n i c o s se convierte an s u l f a t o d e amonio. S i e l nitrbgeno

amoniacal no se remueve previamente d e l a m u e s t r a , el

r e s u l t a d o se denomina n i t r b g e n o t o t a l K j h e l d a l S i se determina riiCr6geiio aotoniacai y K j h a l d a l por separ*ado se o b t i e n e el

n i t r 6 g e n o o r y a n i c o , por e1 p r o c e s o siguiente:

1.-Cuando a l t&rmirio d e l a d e s t i l a c i 6 n se ha e n f r i a d o e l residuo d e l matraz K j h e l d a h l , se añaden 50 n l . de soluci6n

á c i d o sulfúrico, s u l f a t o d e n e r c u r i o , s u l f a t o d e p v t a s i o .

2.-Se d i g i e r e i d muestra

vapores blancos d e SO3 deuaparascan, y l a s o l u c i 6 n se torrte

i n c o l o r a ; se d i p i e r , e por 30 minutos más.

3.41-1s vez f r í a l a soluci6ii se d i l u y a a 300 i 1 . con agua libre de amoniaco.

4 . -Añada O . 5 nil. d e l a so1 u c i ú i i i i i d i c a d o r a d e fcnoi t a l a i i i a Y mezcle.

5.-Coii e l maC~.eiz i i i c l i i t e i d u se afiadr 5ünii d e a u l u c i 6 n d a élosa

t i o s u l f a t o d e sodio y se forma una capa a l c a l i r i a . 6 . - D r s t i l a r 200 r l . e i i 50 11 d e s o l u c i O n Clcido b6rico

i n d i c s d o r . E l n i t r h g e n o se o b t i e n e pur el metudo d e t i t u l a c i b n . a I-io m6a da 370 OC tiasta que los

mg/l.N-orydiiico=(D-B)*280

----___---_--_

i n l . d e n i u e ~ t i . ,

D= r l d e 6 c i d o g a s t a d o por el testigo

E= m 1 de B c i d o g a s t a d o s p o r l a s muestra.

(20)

I n d i c s yolcim8tr-ico d e ludo-: -Se determino uti 1 izarido wia

rncrestt-a d i l u i d a d e 25 rn1 d e lodns en ‘75 m l d e efluenti.e, se

a g i t a y se deja sedimentar durar1t.e 3111 rn1ni.rtoos en i x i a prabetia E %

i n d i c e se determina par l a fcrrnrrla:

I V L = r n l d e l volcirnen occipado por Iodos deispu&s de :3Ci mini.$tos ccritenidoeri l a ncrest.ra de sól idos en suspensión ~ a . y ricas da crna rned I. da aje 1 a sedi rnerit.ab i 1 i dad aje 1 os 1 odos.

La v e l n c i d a d máxima de sedimertt.acidt-1 fue det.erminada e r % . i l i -

?rando los datos iiue se oht.ietwri por e 1 rnctodu a r k e r - i c ~ r , se

agr-aficari los m i 1 i 1 ¡%.ros sediriientados contra tiempo y se ctbt.iet-tr

una curva.En 1 c ~ punt.oc; c o r r e s p o n d i e n t e s a 103% pr imerns rriini.itas

de l a i-cwva en los i i ~ e se da l a v e l o c i d a d rnaxiriia d e sedimenta-

c i b r i , se t.raza cina r e c t a t a n g e n t e a l a c u r v a .La pertdierite n& e s t a rect.a ccnrresponde a l a rciáxima velocidad de asertt.amiento

l a ccial se obtiene en cm’”:3/ rnitwtm qi.$e d i v i d i d a pot- el area

(21)

v)

m

m

J

J J

rl

in

m

Lo

ul l-4

i\

m

.o

rl

A

N

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r,

m

in

N

baIl-4 o m 0

O i O N

v) r. r-

. . .

22:

. . .

l-4 N

m

o\

VI

O

N %-I

O

l-4 r.

U m

(22)

...

I

* -

.

..

.

,. ...

(23)

-

5 . 1 -RESULTADOS PRIMERA CORRIDA

-

4-1.1 SClidus urimera corrida

d í a st inf. st rf stvinf e a t inf 8sv i i i f 1 8.68 0.69 6.93 2.00

3 7.63 0.46 6.92 2.30 0.07

4 5.53 0.38 5.51 1.80 0.05

5 3.53 0.30 3.41 1.80 0.06

7 5.53 0 . 4 4 2.40 2.10 0.08

8 5.28 1 .80 4.20 2.30 0.10

9 5.52 0.46 4 . 4 1 2.10 10 3.67 0.30 3.07 1 . 8 0

13 3.67 0.29 3.07 1.60 15 2.79 0.25 2.06 2.10

PrwiirJ ius : 3 .80 0.43 2.79 1 .37

Balaiice d e materia:

fdl g/l JZ/l JZ/l

-

Dddu yue w e tubo un y a s t v d i a r j v d e 0.103 L í h i . en

promedio y s e operci du1,aiite 15 dids se procedera a iiacri. u11

belarice d e materia coii base eii 1 ~ ~ s súlidua tutaler. Influente CTI gas

- - - >

...

- - - >

-

Lodo acumulado

-

-

-

eiluerite

-

-

STE

...

- - - >

0.045cmA3;aeg

*

86400 seg/dia

*

1 1. /lo00 cm *3*15 dias=

58.68 L. alinieritadoa e i i total.

-En los dias que no aparece m¿II’Cadd aliaentaci6n no fue

pur que eri realidad sucedie1.d a s í , si IIU que el volumeit del

recipiente de premezclado periitiú dejar suficirnie lodo para

poder coirCiriuar alimentarido Ius días Duningo.

1. -Influante:

-El pruuirdiu d e la cui.icriilra<;iúii d e I d u w 10J~ix exp>i.rsa-

dos C U I U sblidos Lotales en i d alj.mei1LaciÚn noB dd U I I ~ iiierlia

en la alinieii1ac;iúii d e Cu-3.80 g;L puI IC, i.diltu se i>udlr

calcular la cantidad d e lodu aiinriitcrdcr.

(24)

I

i

.

..

,. .

...

I..

.

.,

,,.

Co(ST) * Q

-

m i

3.80 g/L.

*

58.75L. = 223.250

2 . - E f l u e n t e :

E n el e f l u r n t r iius da U I I p~xiiiiedic~ d e Cr= 0.43 b: a l /L. es

d e c i r fueron evacuadon e i r t u t a l ( v t a ) .

Ce(ST)

*

Q = lile

0.43g/L

*

58.75 L . = 2 5 . 2 6 g ( 2 )

Sr piJegarot1 4.21. d e ludus aliae1ubiaJs G U I I 6 5 . 3 g/’L d e

s b l i d u s C o t a l e s l o que i.ep1.eseilta u i i a acurulacibii .

V r Ca(ST) = m n

4 . 2 L

*

45.3g/L = 190.26 g

.

3 . -PruducciGn d e netano :

S i ae hace un talarice d e s ú l i d ü s L u L a l e s ( 7 ) ,el trimirio

prüducci6ii coiisidei,adu coiiio l a tiomaaa aiiaet-obia , p o d r í a

c o i i a i d e r a i w s d r n t t u d e l l.&rpliiiu acuwiulacih ya q u e esta es tambiéri acumulada. E l CH4 producido purde i n v o l u c r a r s e err el t e r n i n o

consumo,ya que este va a ser producido a p a r t i r d e l a biumasa

d i g e r i d a y d e l a WO s o l u b l e yue entrd a l r e a c t o r y que es

e f e c t i v a m e i i t e rciuovida:

Sin enibargu l a c a i i l i d a d d e metaiio realrciite producido f u e c a l c u l a d a con base eii l a producción d e gas y su composici61-1.

Producción d e CH -0.6lgr. e r i el gas

i

i

4

-El metano d i s u e l t o en el agua y yue es ai.ranti.adu rii el afluente. se c a l c u l a poi. medio d e l a l e y d e H e n r y :

PCH = H xCH ( 4 ) PCH =presibi~i y a i d a l d e l nietanci e n l a

1 4 4 4 fase gdseuéia ( a t a ) .

i

H =CuilsLdntr d r H e n r y (alni/’ fi.a<;iGri mol )

.

xCH SFrdccibii m o l d e iaeLai-iu

4

xCH = 0.54atm / 4.8 e x p 4/fracciíJii W J ~ .

xCH = 1.125 ~ X I J -5

4

6

-23-

(25)

-Dddo que eii u n litriu d e dgud Iioy 55.67 aul.-s e s l a irdcciuii mu1

r e s u l t a d e s p r e c i a b l e j u i i l o l a ii.dcc;j.tii n i o l d e l agua. p<.w l o mismo

r e s u l t a n r q u i v a l a i i t a a d Ids IIICJieS d e s o l u c i G i i .

(xCH mu1 CH4/mul auluc;ibii)(niul airluc:itii)= M C J ~ d e CH ( 5 )

4 4

(1.25 exp-5)(55.6) = 6.26 c x p -4 m<>l CH

4

10 q u e r q U i V d l t . d 0.010 &H4/1,.V y TOliidiidu e l l C.l.Jl3ll-d q u e e?atd

~ o r i c ; e i - i t r - a c i ú r i d e nietono ciunirlizu a ddi.wc a pe4i.t i i . d e y u e l a IwuduiiOii

d e gas f u e I A J n S t d I i t ~ es decir el O G i d V O d i d se c o n s i d e r a un g a s t o para 7 d i a s . c x ~ n u n volunieii l í y u i d o t c t L a l a3 jnieiiLado d e 27.048 I . ,

V t a

*

Co CH4 = ni CH4 (6)

2 7 . 0 4 a ~

*

0.010 g:r.iL =0.270 g1.

a r r a s t r a d o s 911 el agua, que !SUllladüS ct 1d f a s e g a s .

da UI-I totdi;rnCH4 t u t a l s 0 . 8 9 g r d e CH 4

4.-El b a l a n c e d e m a t e r i a puede exprrndrae comü:

Entradd= S a l i d a + Pi-uduwiGri +Acumulaciim + í a i t a r i t r s . (7)

Entrada-Salida- P r o d u c c i t n - AcumulaciGn= F d i t a n t e a

(26)

L *. . -. . x~ -.

.

., .

..,

-. .

.".

I . r. . .

..

, ..~ . I

-

-.

I. ,

_ " . . .. . 1 3 4 5 7 8 9 10 13 15 6742.40 7212.80 4454.00 4312.00 4312.01 5723.00

13 76. 00

1 176.90

7 3 2 o . m

6978. 00

789.

o

6 0 7 . I

392.

o

386. O

1152.0 2308.6

ú704. O

---

___-_

95.6

94.5

94.4

R h . 2 87.7 90.9

----

----

Table-4 Prom4 io :

5881.81 971.81 423.60 549.32 91.55 43.55

1.-üQü influante:

5.883 yDU0; L .

*

58.66 L = 3L5.09 &$GO/L ( 0 )

2.-Doo Efluante :

0.423 gDQO/L.

*

58.68 L = 24.821 g:DQo/L. (9)

3 . -wO removida a metano:

La DQo reyuerida para fuimar ~ e t e i i ü es eyuiva1ant.c a l

oxígeno a l a que el metano rcyuariria para transformarse a C02

y H20: d e aqui puede calcularse mediante una reaccibn

est equ io& t r ica :

CH + 20 ---> CO + 2H O Lo que quiere decir que si 16gr

4 2 2 2 d e CH4 requieren 6 4 g d a 0 2 ,

por lo que 0.90 g requieran

3.6 g d e wO.

(27)

I ..

.

....,

_ .

...

.. ..

"..,.

-.

..-

. .

..

~

L.

....

- .

L ~

f = g SST . E gSST

g DQO susp (Do0 Lot -DQOsul)g

r =

1.945 rSST = 0.396 rSST

(5.881-0.971)gDQO g W O susp

Estos i a l t a n t r s iiicluyrn las p & i . d i d a ~ por mtiestiwu a a i CUIIIU l o s

ei'rvres d n a l i t icuw .

-26-

(28)

5 . 2 . 3 Albaliiiidcid Y u H uI,iiiieI a c ui I i d a :

Alcdlj nidad

mgCaCQ /L. 3 -

D i a Inf 1 1 O0

2 100

3 240

5 148

8 128

12 152 868 / 6 Promedios:

----

144.67

E f l 136 236 312 264 267 184 1,399

/ 6

---_--

233.

pH i n f 6.70 6 . 7 8 6 . 9 6 7.14 7.12 7.10

41.80

/ 6.00

_--___

.17

p~ t i

6 . 8 0 6 . 8 9 6 . 9 9 7.45 7 . 3 2 7 . 3 1 62.76

/ 6 . 0 0

6 . 9 7

--___-

7 . 1 3

Tatild 5

Eii esta c u i , r i d d se uL*sei.vn q u e l i a y u11 ouiiirii!.ci Laiitu r i i l a

a l c d l i r i i d a d comu rii el 4” rIi iwlciciCii CUII la eiitrada r v l u es

c a r a c t e r i s t i c o da un reactui. aiiei.üLlj.ob:. kiiriqut. nu es muy a l L u el

ni v e l es acapLable para niiirii.erier uiia burtie, digest.iúii aiiaei-übia.

Eii l a prdfic.a d e wiitrul de pli de l a págiiia siguiente ( f i g u r a

6 ; &e ubaei.va que el pH d a 1 r f 1 u r i i i . r *irmIwe es 1ig:ci.anicntr mayur

a l d e l influeiite eii lvs primeros d í a s de l a cüi-i.ida despuC.x se aeparari un pucu III~IS; puede peiisarsr que esto es debido a l aumento

e n l a alcalirtidad como coiiercurncia de l a d i y e s t i b n anaerobia

aunque e s i r aumento es limitado comparado con el d e otras c o r r i d a s .

(29)

. .

L.

-...

.

.,.

._

..

.

s

C Y

S Ii

u

O

LI

Y

Y

C

:

LI

Ii

e

.I

e

(30)

5 . 2 RESULTADOS SEGUNDA CORRIDA-

5 . 2 . 1 Balanic: d e aúlidvs aeguiiJa LUI I ida : D í d STini STef STVirii

1 2 3 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 17 1 9 21 22 23 25 26 27 29 20

T o i a l

---

3 . u 9 3 . 0 9 2.56 1 . 5 2

1 .81 3.20 1.30 1 . 7 5 1 . 5 4 2.08 1 . 9 2 1.64 1 . 7 0 1 . 5 2 2.86 1.64

1 .82 2.68 2.68 1.56 2 . 1 8 1.01 56. U2

---

---

0.26 2 . 8 5

0.37 2 . 0 2 0.29 2.05

0.40 1 . 2 0

0 . 4 0 1 . 4 0

o s 3 2.50 0.44 0.64

0.88 0 . 6 3 0 . 2 9 0 . 9 2 0.74 1.13. 0.71, 1 . 3 8 0.46 1 . 5 8 0.40 1.47 0.71 0.52 0.71 1 . 7 5 0.79 0 . 4 5 0 . 2 2 1.73 0.16 1 . 5 5 0.16 1.50 0.20 1 . 2 5 O 69 1 . 9 9 0.31 0 . 7 1 9.46 31.20

Promedio 1 . 9 5 0.29 1 . 0 7

S T V a i

---

0 . 6 1

0 . 6 8 0 . 2 A 0.21 0.80 0.31 0 . 2 6 0 . 0 1 0 . 2 0 0.12 0 . 0 5

0.08

0 . 2 0 0 . 1 5 0.72 0.06 0.39 0.42 0.41 0.11 6 . 7 9

0 . 2 3

0.60

0 . 1 2

SSTi t i i SCViiiT

---

3 . 1 1

'2.47 2 . 4 7 1 . 2 0 1 . 7 0 1 . 7 0 1 .F4

1 . 0 3

i .62

1.67 1 . 6 2 1.60 1 . 5 7 1 . 6 9 2.24 1 . 3 6 1 . 2 8 1 . 6 0

1 . S I 1 . 4 5 1 . 6 3 0 . 7 8 36.34

1 . 2 5

---

2 . 4 6 1 . 7 2 1 . 7 0 1.21 1 . 3 0 1 . 2 1 1 . 2 6 1 . 2 7 1.20 1 . 1 5 1.15 1 . 2 0

1 .O6 0.54 0.64 0.58

O . 50

1 . 2 8 1 . 2 0 0 . 2 9 0.30 0.46 23.70

0 . 8 1

SDT

---

1 .Y1

0 . 6 2 0.86 0 . 3 2 0.13 1 . 9 9 0.26

0.34 0 . 9 3 0 . 7 7

0 . 4 4

0.64 0.88 2 . 2 0

1 .O6 1 . 3 2 1 . 4 0 1.47 1.27 3.88 0 . 5 5 21.2F

0 . 7 3 0.48

Conaiderando low Vd1Ure.b: de e1 d í a anterior para l o a dias nu l e t n ~ r d i e s dddo q u e e l 1eci4~ieiiLe d e praiazcledo, pel iiiitia

mantener un d o b l e vblunian se obtiene quclas aumatoriaa a le

entrada y l a s a l i d a del ~ ~ r a c t v r nos dan medias respectiva@ d e

1 . 9 5 I: ST/L para el i n f l u a n t e . y 0.92 g ST/ L para el e f l u e n t e

(31)

Eii esta cui.i.ida se iiiar~i uuu el mistitu gasLi> pi'cimtdiu d e I n

c:uI.rida a i i l r r i o i . d e 0 . 1 6 3 I./ t i l . . y se I ! . a h j c i p i . i i ' uti l.ieiii[w d e

upei,acibii 29 d í a R .

Eit esLa c:ulumiio el 1 0 d ~ se aliiiiririu d i l u i d u tori ague

i i l t r d a eii pr.upurcibii 1 d 1 , G O I I el firi d e ú b t r i i e i , e l iiiiaiiio

Cieiiipu d e i e L e r i c : i C > i i Iiidr6ulic;a pero evit.aiidu el 1l.riiaúo d e

r e a c t o r con lodos a i i t e s d a l o a 29 d í a s cúnw s u c e d i o err l a

p r i m e r a c o r r i d a .

1 . - En e l i n f l u e n t e :

V t a

*

c u

-

m v ( 1 )

112.751 L . *.í.95g./ L.=21Q.a6g aliinentados. 2 . - Eii el efluerite :

V i e

*

C e = m e (2)

312.751 L.* 0.292y./L.=32.97g en el e f l u a r l l r .

3. -Acumulaci¿iii:

S e pui'gel'oii 1*.120 L . d e lvdua cui1 43

.o&y'i..

d e s ú i i d u s .

t o t a l e s y 3 2 . 7 gSST/L y 29.670 gSJV/L..

Vi-

*

cb. = nis.

4 . 1 2 0 L .

*

41.02g./L. = 1 6 9 . 9 1 gr ( 3 ) .

-

deLt?I'ffliiiU gdS U l ~ ~ . a l i < i p>ui' U l l d 1;diiLiddd L<JLal d e 2.325 g1' d e

CH4, r i i l a fese g a s e u s a . E l metariu dieuel1.u aIr.aaii.a<lu eii el

efluetif-e se deieriitiiie ~ J U I ' l a l e y d e Heii1.y. Apiicartdu l e

ecuaGiGi-ii ( 4 ) da l a pl-iiciei.o cúri.icla y pai'a UIIO pi.eai6n p a r c i a l

PCH = 0 . 6 7 al.mt, Crrieiaus une( T r a c c i G i i m v l d e :

xCH =PCH4 / Ha XCH = 2 . 0 1 c x p -5 aiulCH4/ niul s i o l u c i G i i

4

4 6

si

en UI-I 1 i t i . u d e agua h a y 55.6 niolrb. d e H2O l a fracc:iGii mol

d e metano r e s u l t a d e s p r e c i a b l e . r o por l o que pueden c o n s i d e r a s e

las moles d e agua UOHU l a s moles d e soluciGn.

XCH6= molCH4 /55.6 mol

55.6xCH =molCH* , (55.6mol/L)i2.01 axp-5)=1.11iexp-3 niulCH /L

4 4

(32)

Aplicdiido ( 5 ) teiwmvs CoCH4 = O.O17g/L

Aplicarido. ( 6 ) tanamos l e 1iiae.d d e iiietdriu d i s u e l t a .

Vta

*

CuCH6 = m CH6

98.36L *0.017&1. de CH4/L = 1 . 1 6 7 gi' d e CH

4

Estos f a l l a n t e a iiicluyeii el COZ piuiutiiclu awi curnu l d a

p e r d i d a e d e lodus pur. nurslreu y poi. a 1 ~ 1 x ~ i ~ r w a i i a l í t icoH.

Se t i e n e de datos a x p e i - i m e i i t a l e u que e l i w i d i a i r n t u d e

b i v g a s en de.: i p / e - 1 . 2 5 L goa /&I- d e SSV ~ ~ r s i u v i d o d a duiida

podemos o b t e n e r una medida apivxiiiiada d a l o a s b l i d o a reiiiuvidoa

a i rivwui.i.uu ubLubiiwa 5 . 0 7 5 L d e biugas t r i i r n u s q u e :

L gas 5.075 L .

gr SSv I

---

=--- = 6 . 0 6 gi.

Y p/.Y 1.25L/grSSv

.

-31-

&_" .. . . . . . .-

-

(33)

.

..

.-

..-

. .

c ,"

L .

. _

r-

(34)

L

..

1 .-Influerite

Di3O/did

a Tul.’ = &DQc,

3 . 7 1 5 O . l 6 1 L / l i

*

696 = 4 2 1 . 4 5 gPCd

2 . - E f l u r i i t . r

WG/día

*

O t T U L , = zUj0

I l l % .

11l.k.

0.777 .c O.lálL/’li I 6 9 6 = 86.620 gPQv 3 . -üQü iriiiovida a i i i e t d i i u :

P V I - u11 <~61<;uIia sjm.iIe1, e l d e l a pi.inir1.a c;ui.ridd s e C i r r i e q u e 4 . 0 6 (i: de me1dnv pixxlucidu se r y u i v a l r i i 16.24 t: cle N O .

4 . - La W O acumulada la püdeiiivs c a l c u l a r por n i d i o d e u11 factor. d e

clonvri~si6n con base an los s b l i i l o s siilspeiididve uolátilea.

Figure

Figura  4 .Reactor  para prd&amp;iSn  de  ir6cuJ.o  anaerobio  .  nivel  del  agua

Figura 4 .

Reactor para prd&amp;iSn de ir6cuJ.o anaerobio . nivel del agua p.14

Referencias

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