Reúso de Aguas Residuales Tratadas con un Reactor de Biopelículas Multietapas

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En el mundo solo un pequeño porcentaje de aguas residuales tratadas se les otorga otro uso distinto al vertido en los sitios dispuestos para tal fin. Sin embargo, en algunos países se están utilizando para ciertas actividades dependiendo del nivel de eficiencia de remoción del tratamiento principal del efluente, así como en gran parte del uso permitido por las autoridades gubernamentales para el reúso de las aguas residuales tratadas.

Esta investigación se realizó en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo en la República Bolivariana de Venezuela la por Reimy Rodríguez y José Velásquez, bajo la tutoría y coordinación de los profesores Rafael Dautant y Bettys Farías. El objetivo general era evaluar la eficiencia de remoción de un reactor de biopelículas multietapas para luego proponer de acuerdo a los resultados obtenidos alternativas de reúso de las aguas tratadas.

Las biopelículas varían de acuerdo a las naturalezas de las especies que la conforman y del medio ambiente donde se encuentran, ofreciéndoles a los microorganismos protección contra agentes dañinos y las variaciones climáticas del medio ambiente. Han cobrado importancia en el tratamiento de agua residual debido a que la concentración de biomasa adherida a una biopelícula es entre 9 y 10 veces más que la que se produce en un cultivo en estado líquido.

Entre los reactores de biopelículas se encuentran los conocidos como reactores de película fija caracterizados por poseer el medio de adherencia estacionario, donde que se fijan los microorganismos, los cuales se desprenden de la película fija y pueden crecer en el líquido que les rodea. Son utilizados en el tratamiento aerobio y anaerobio de aguas residuales industriales y domésticas, eliminación de materia orgánica.

El reactor utilizado en esta investigación se construyó con un envase plástico circular de diámetro 24”, que se dividió internamente en 6 secciones o etapas: igualación, anaerobia, aerobia 1, aerobia 2, sedimentación y desinfección; el medio de soporte utilizado para la biomasa fue plástico.

El lodo para la aclimatación fue seleccionado de una empresa de beneficio de aves, este se colocó en el reactor agregándole una solución sacarosa de 100grs por cada litro de efluente, se dejó estabilizando el sistema con aireación. Concluido el proceso de recirculación, se alimentó al reactor de forma constante con efluente, estimulando así la adaptación de los microorganismos a las nuevas condiciones ambientales y al sustrato, al estar aclimatada la masa microbiana y considerando un estado de operación estable, se procedió a alimentar el sistema continuamente con una bomba dosificadora de flujo continuo, para luego realizar mediciones de la eficiencia de remoción de la materia orgánica soluble a la DBO, DQO y ST.

A medida que el proceso avanzó, se fue creando una biomasa que se adhierió al polímero formando una biopelícula, que se fue haciendo más gruesa aumentando su peso, lo que originó el desprendimiento de la biopelícula.

Se seleccionaron como puntos de muestreo uno a la entrada y el otro a la salida del reactor. A las muestras recolectadas se les realizaron los análisis de los parámetros DBO, DQO, ST y nitrógeno.

El ensayo se realizó durante tres semanas consecutivas, realizando cada semana los análisis respectivos a las muestras recolectadas.

Los resultados obtenidos se compararon con los valores permitidos por la normativa venezolana 883, publicada en la Gaceta No 5021 del 18 de Diciembre de 1995 "Normas para la clasificación y el control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Líquidos".

Los resultados obtenidos de los análisis del oxígeno disuelto fueron de 5,3 mg/lts, lo que contribuyó a un mejor cultivo de la biomasa en las fases aerobias.

Los valores obtenidos a la salida del reactor mostraron porcentajes de remoción de 90,56% en la DQO, 92,08% DE DBO y 72,38% para los ST, en comparación con los valores medidos a la entrada del reactor durante las tres semanas que duró el ensayo, evidenciando estos resultados la eficiencia del sistema en el tratamiento de aguas residuales con el sistema de biopelículas multiétapas.

Al comparar los resultados obtenidos de los análisis a la salida del reactor con los permitidos por la norma 883, todos los parámetros cumplieron con la reglamentación vigente concluyendo que estos efluentes pueden ser descargados en cuerpos de agua.

Tabla 1: Comparación de valores obtenidos contra los valores de la norma 883 vigente en Vzla.

Alternativas de Reúso del Agua Tratada por el Reactor de Biopelículas Multietapas.

Una vez comprobada la eficiencia de remoción del sistema de tratamiento de reactores de reactores de biopelículas multietapas, se plantearon las alternativas del reúso del efluente obtenido.

Si las descargas de contaminantes a los cuerpos de agua se reducen, las cargas contaminantes de estos cuerpos de agua también disminuyen. Por otro lado, las sustancias presentes y que pueden ser contaminantes cuando se descargan en los cuerpos de agua pueden ser reutilizadas para otras actividades de forma beneficiosa

El proyecto está planteado para una planta beneficiadora de aves, que está situada en el área suburbana de la ciudad rodeada de jardines, y estacionamientos asfaltados con caminerias de concreto, y una estructura formada por un edificio administrativo rodeado de áreas verdes y áreas externas donde se encuentran galpones dispuestos para la cría de aves para su beneficio y el área de la planta beneficiadora.

De acuerdo a esto los planteamientos de reúso se basaron en las siguientes propuestas:

  1. Para el riego de jardines, y de las extensas áreas de grama alrededor de las oficinas administrativas, el agua reciclada puede contener mayores niveles de nutrientes, como nitrógeno que el agua potable, el riego con esta agua de reúso puede producir una fuente adicional de nutrientes y reducir la necesidad de fertilizantes sintéticos.
  2. Otra alternativa es el reúso de estas aguas tratadas en la limpieza de pisos, estacionamientos y áreas de los galpones de crías de aves.
  3. Debido a que en Venezuela no hay normativa para reúso de aguas tratadas no se plantea su uso en el área de beneficio y subproductos
  4. Otro reúso planteado es en hidrantes para el sistema contraincendios, para usarlas en los caso de incendios forestales muy comunes en la zona por la presencia de extensiones de áreas verdes con vegetación formada por arbustos y carrizales.
  5. Se está estudiando la propuesta del reúso para los sistemas de enfriamiento pero está condicionada a la realización de los análisis que se ameriten, el agua regenerada puede ser usada como reposición en los sistemas de recirculación, pero para evitar el problema de la corrosión debe controlarse la concentración de sólidos disueltos.

En el caso de las incrustaciones los principales componentes con potencial para su formación en el agua regenerada son el calcio, magnesio, sulfato, alcalinidad fosfato, sílice y flúor, estos deben ser evaluados y controlados por tratamientos químicos y / o mediante el ajuste de los ciclos de concentración. Con los controles adecuados podría utilizarse las aguas tratadas en estas actividades.

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