Discusión de resultados (Contraste de Hipótesis)

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Como se observa las magnitudes de los parámetros hidráulicos en reactores con procesos de biopelícula son bajos, por consiguiente el primer objetivo específico fue alcanzado, y de esta manera se acepta la hipótesis especifica N° 01.

2. Discusión 02

La media de soporte de un material de fibra textil provee valores para las características de superficie específica e índice de vacíos del orden de 440 m2/m3 y 90 % respectivamente, características que determinan la eficiencia de remoción de la demanda bioquímica de oxígeno, solidos suspendidos totales y coliformes termotolerantes con valores de 85%, 76%

y 99.9% respectivamente en reactores de aireación prolongada con mezcla completa.

Estos resultados se sustentan en (Menéndez Gutiérrez & Pérez Olmo, 2007, pág. 203) en el libro “Procesos para el tratamiento biológico de aguas residuales industriales” quienes sostienen que las medias de soporte de material plástico y fibras dispuestas en estructuras modulares, de configuración en paralelepípedo, de hojas conformadas en filas proporcionan índices de vacíos de 90 a 95 % y superficies específicas de 200 a 250 m2/m3.

Así mismo, (Water and Enviromental Engineering Group, 2015, pág. 3) en el artículo

“Lecho aireable sumergido fijo” afirma que las medias de soporte de láminas de plástico corrugado proveen superficies específicas de 100 a 400 m2/m3 e índices de vacíos de 62 a 95 %.

Por otro lado (Palomino Lucano & Ballon Jomeque, 2007, págs. 103-109) citado como antecedente nacional determinan que medias de material plástico con superficies específicas de 180 m2/m3 e índice de vacíos de 86.10 % distribuidos de manera homogénea generan eficiencias de remoción de materia orgánica, solidos suspendidos y coliformes termotolerantes de 86.35 %, 68.30 % y 96.14 % respectivamente, concluyendo que este tipo de medias proporcionan superficies adecuadas para el desarrollo de la biopelícula e índice de vacíos óptimos que proveen mayores tiempos de retención hidráulica y drenaje para la biopelícula, incrementando la síntesis de la materia orgánica, degradación de solidos suspendidos y remoción de bacterias coliformes.

Por lo descrito líneas arriba se observa que las características de la media de soporte tienen valores altos, en consecuencia, se considera que el segundo objetivo específico fue alcanzado, y se acepta la hipótesis especifica N°02.

96 3. Discusión 03

Para tasas de demanda de oxigeno teórica de 1.50 kgO2/kgDBO y 4.57 kgO2/kgNH3 se obtiene eficiencias de remoción de parámetros fisicoquímicos mayores a comparación de la aplicación de tasas del 75% del valor teórico, a diferencia de la aplicación de tasas del 125%

del valor teórico en el que se obtienen eficiencias ligeramente superiores.

Al respecto (Menéndez Gutiérrez & Pérez Olmo, 2007, pág. 159) establece que la tasa de demanda de oxigeno necesaria para remover la materia orgánica es 1.1 kg de oxigeno por cada kg de materia orgánica expresada como DBO para el caso de procesos convencionales y 1.8 kg de oxigeno por cada kg de materia orgánica en procesos de aireación extendida.

Así mismo (Romero Rojas, 2004, pág. 454) y (Orozco Jaramillo, 2014, pág. 351) establecen un valor de 1.5 kgO2/kgDBO para estimar la demanda de oxígeno para la síntesis de la materia orgánica y la respiración de los microorganismos. Por otro lado (Amy, y otros, 2017, pág. 119) establece que la demanda de oxígeno para el procesos de nitrificación del nitrógeno amoniacal se obtiene aplicando una tasa de 4.57kgO2/kgNH3 a la masa de amoniaco producido diariamente (carga de amonio); también (Cuyotupa Nuñez, 2017, pág.

76) citado como antecedente nacional sostiene que para producirse el proceso de nitrificación del nitrógeno bajo condiciones ambientales apropiadas se debe proveer 4.57 kg de oxigeno por cada kg de amonio presente, y 0.66 kg de oxigeno por cada kg de materia orgánica.

Según lo descrito anteriormente y con los autores mencionados se determina que los procesos de biopelícula utilizan altas tasas de demanda de oxígeno para el tratamiento de las aguas residuales, por consiguiente, el tercer objetivo específico se declara alcanzado, y se acepta la hipótesis especifica N° 03.

4. Discusión 04

El modelo de tratamiento mediante procesos de biopelícula fija sumergida permite tratar bilógicamente las aguas residuales de origen urbano, en el cual se obtuvo eficiencias de remoción en DBO de 85.19 %, en DQO de 84.54 %, en SST de 76.07 %, en NH3 de 83.20

%, y en CT de 99.93 % logrando efluentes con concentraciones de DBO de 43.62 mg/l, DQO de 87.05 mg/l, SST de 46.91 mg/l, NH3 de 8.23 mg/l y CT de 8580.04 NMP/100ml, concentraciones que son menores a los límites máximos permisibles para efluentes de plantas de tratamiento reglamentados, resultando el modelo eficaz para la remoción en

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conjunto de la materia orgánica, el nitrógeno amoniacal, los sólidos suspendidos y coliformes de origen fecal ya que en una sola estructura (reactor) se llevan a cabo los procesos necesarios para la remoción de estos parámetros sin necesidad de tratamientos posteriores o paralelos que es común en otros métodos de tratamiento.

Al respecto (Integra Soluciones Ambientales, 2015, pág. 10) citado como antecedente internacional, sostiene que los procesos de biopelícula fijados a una media de soporte sometidos a una aireación inducida en reactores segmentados logran optimizar el tratamiento de las aguas residuales de origen doméstico e industrial en una sola unidad de tratamiento biológico, logrando diseños más económicos y sencillos de operar, obteniendo eficiencias de remoción de DBO de 92%, DQO de 82 % y SST de 64 %.

Además se sustenta en (Cortés Lorenzo, 2012) citado como antecedente internacional, donde evaluó el desempeño de un reactor biológico a escala, alcanzando valores de remoción de DBO, DQO, SST y NH3 de 94.46 %, 89.07 %, 95.64% y 94.07 % respectivamente, los altos valores de remoción se debe a la gran superficie especifica de la media alcanzando 800m2/m3 que favorece la formación de la biopelícula en grandes cantidades, sin embargo, esto provoca un bajo índice de vacíos y espacios de drenaje generando la colmatación del reactor por los sólidos retenidos y la biopelícula muerta desprendida de la media, inconveniente que soluciono realizando un lavado periódico del reactor.

Así mismo (Dextre Sanchez, 2018) citado como antecedente nacional, establece que los reactores de lodos activados con biopelícula en una media fija es más eficiente que los reactores de lodos activados convencionales con biopelícula en suspensión y recirculación de lodos, logrando eficiencias de remoción de materia orgánica expresadas en DQO de 91.53

% y 76.79 % respectivamente para el tratamiento de aguas residuales domésticas.

Con lo descrito y contrastado anteriormente, se concluye que los procesos de biopelícula fija sumergida que consideran en su diseño los parámetros hidráulicos, características de la media de soporte y la demanda de oxigeno es el modelo para el tratamiento de las aguas residuales de la zona urbana del distrito Huancan, por consiguiente, el objetivo general de la investigación fue alcanzado, y de esta manera se acepta la hipótesis general.

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