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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE INGENIERA QUMICA

EFICIENCIA DE UN REACTOR ANAEROBIO DE DOBLE CAMARA A ESCALA PILOTO EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES.

Anteproyecto de trabajo especial de grado presentado ante La Universidad del Zulia para optar al ttulo de Ingeniero Qumico.

Br. Soto l., Benito A.

Tutor Acadmico:Profa. Nancy Rincn L.

Asesor Acadmico:Prof. Enrique Toncel Pacheco.

Maracaibo, Marzo 2015

EFICIENCIA DE UN REACTOR ANAEROBIO DE DOBLE CAMARA A ESCALA PILOTO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES.

Soto leal, Benito Antonio

V- 19.450.579.Urb. San FelipeSector5, vereda5, casa 7Maracaibo, Estado ZuliaTelfono: 0426-4101778E-mail: benitoantonio_66@hotmail.com

Tutora AsesorProfa. Nancy Rincn. Prof. Enrique Toncel.ncrincon1@gmail.com etoncel14@gmail.com

Br. Soto l., Benito A EFICIENCIA DE UN REACTOR ANAEROBIO DE DOBLE CAMARA A ESCALA PILOTO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES. Anteproyecto de trabajo especial de grado para optar al ttulo de Ingeniero Qumico, Tutora Profa. Nancy Rincn y Asesor Prof. Enrique Toncel, Universidad del Zulia, Facultad de Ingeniera, Escuela de Ingeniera Qumica. Maracaibo, Venezuela, 2015.

RESUMEN

La investigacin acerca de la remocin de carga orgnica en un sistema de tratamiento de aguas residuales tiene como objetivo principal la evaluacin del comportamiento de un reactor anaerobio de doble cmara (RADCA) como innovacin tecnolgica de los reactores UASB. Para esta remocin de carga orgnica intervienen los procesos bioqumicos y aspectos hidrodinmicos como las caractersticas de flujo, rgimen de mezcla, tiempo de residencia, geometra del reactor, por otro lado las condiciones de flujo no ideal tales como cortos circuitos, zonas muertas y recirculacin interna afectan su desempeo. La eficiencia del RADCA ser evaluada a travs de la determinacin de parmetros fsicos-qumicos como pH, alcalinidad, DQO, DBO, temperatura, entre otros. El RADCA se alimentara de agua residual municipal (ARM) de la ciudad de Maracaibo, Venezuela; donde se inocular cada una de las cmaras con lodo granular al 20% v/v proveniente de una cervecera local y se evaluara el tiempo de retencin hidrulica en la fase liquida y en operacin. La eficiencia de remocin se determinara a travs del DQOt del RADCA y con la produccin de biogs.

Palabras Clave: reactor anaerobio de doble cmara, tiempo de retencin hidrulica, zonas muertas, biogs, lodo granular.

E-mail: benitoantonio_66@hotmail.com. Contreras P., La C. EFFICIENCY OF AN ANAEROBIC REACTOR CHAMBER OF DOUBLE PILOT SCALE IN MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENT. Anteproyecto de trabajo especial de grado para optar al ttulo de Ingeniero Qumico, Tutora Profa. Nancy Rincn y Asesor Prof. Enrique Toncel, Universidad del Zulia, Facultad de Ingeniera, Escuela de Ingeniera Qumica. Maracaibo, Venezuela, 2015.

ABSTRACT

Research on removal of organic load on a system of wastewater main objective evaluation of the performance of an anaerobic reactor Dual Camera (RADCA) and technological innovation of UASB reactors. For this organic load removal biochemical processes involved and hydrodynamic aspects such as flow characteristics, mixing regime, residence time, reactor geometry, on the other hand the non-ideal flow conditions such as short circuits, dead zones and internal recirculation affect their performance. RADCA efficiency will be assessed by the determination of physical - chemical parameters such as pH, alkalinity, DQO, DBO, temperature, among others. The RADCA feeding on municipal wastewater (ARM) of the city of Maracaibo, Venezuela; where it was inoculated each of the cameras with granular sludge to 20% v/v from a local brewery and the hydraulic retention time is evaluated in the liquid phase and operation. The removal efficiency is determined through the RADCA DQOt and biogas production.

Key Words: anaerobic reactor dual chamber hydraulic retention time, dead zones, biogas, granular sludge.

E-mail: benitoantonio_66@hotmail.com.

INDICE GENERAL

RESUMEN3ABSTRACT4INDICE GENERAL5INDICE DE FIGURAS9CAPITULO I: EL PROBLEMA101.1.Planteamiento del problema101.2.Objetivos121.2.1.Objetivo General121.2.2.Objetivos Especficos.121.3.Tipo de Investigacin.121.4.Justificacin121.5.Delimitacin.141.5.1.Delimitacin Espacial.141.5.2 Delimitacin Temporal.141.6.Alcance.141.7.Viabilidad.15CAPITULO II: MARCO TEORICO162.1.Antecedentes.162.1.1.Antecedentes del desarrollo de la tecnologa UASB.162.1.2.Antecedentes reactores UASB modificados y dos etapas172.2.Fundamentos Tericos182.2.1.Aguas Residuales182.2.2.Caractersticas de las Aguas Residuales192.2.2.1.Temperatura192.2.2.2.Compuestos Organicos Volatiles (COV)192.2.2.4.pH y Alcalinidad.202.2.2.5.Metano202.2.2.6.DBO5202.2.2.7.DQO202.2.2.8.cidos Grasos Voltiles (AGV)212.2.2.9.Nutrientes212.2.2.10.Nitrgeno212.2.2.11.Fsforo222.2.3.Digestin anaerobia222.2.4.Reactor UASB222.2.5.Ventajas y Desventajas de los reactores UASB232.2.6.Caudal, Carga orgnica Volumtrica y Tiempo de retencin hidrulico242.2.7.Perfil de lodos242.2.8.Velocidad de sedimentacin252.2.9.Tamao y forma de los grnulos252.3.Descripcin General y Especfico del Proceso262.4.Hiptesis.27CAPITULO III: MARCO METODOLOGICO273.1.Diseo de la Investigacin.273.2.Poblacin y Muestra273.3.Procedimiento Experimental283.3.1.Configuracin del sistema de tratamiento283.3.2.Inoculacin283.3.3.Materiales y Mtodos293.3.3.1.pH293.3.3.2.Alcalinidad293.3.3.3.Demanda Qumica de Oxigeno (DQO).303.3.3.4.Demanda Biolgica de Oxigeno (DBO5.20).313.3.3.5.Nitrgeno Total.313.3.3.6.Fosforo Total (PT).313.3.3.7.Cloruros.313.3.3.8.Sulfatos.323.3.3.9.Oxgeno Disuelto (OD).323.3.3.10.cidos Grasos Voltiles (AGV).323.3.3.11.Relacin C:N:P.333.3.3.12.Metano.333.3.3.13.Solidos Suspendidos Totales (SST), Solidos Suspendidos Voltiles (SSV) y Solidos Suspendidos Fijos (SSF).333.3.4.Determinacion del volumen del biogas.343.3.5.Determinacin del tamao del granulo.343.3.6.Determinacin de la velocidad de sedimentacin del lodo.353.3.7.Determinacin de la Gravedad Especfica del Lodo.35CAPITULO IV: MARCO ADMINISTRATIVO364.1.Recursos Humanos364.2.Recursos Tcnicos364.3.Recursos Financieros374.4.Cronograma de Actividades37

INDICE DE TABLAS

Tabla Pgina1 Clasificacin de las Aguas Residuales 18

2 Factor de correccin de la temperatura35

3 Cronograma de actividades36

INDICE DE FIGURAS

Figura Pgina

1 Reactor UASB23

2 Clasificacin y tipo de lodos25

3 Esquema de la unidad experimental26

CAPITULO I: EL PROBLEMA

1.1. Planteamiento del problema La escasez de agua afecta ya a todos los continentes. Alrededor de 1,2 mil millones de personas, es decir casi una quinta parte de la poblacin mundial, viven en reas de escasez fsica, y 500 millones de personas se estn acercando a esta situacin. Otros 1.6 mil millones de personas, es decir casi una cuarta parte de la poblacin mundial, se enfrentan a la escasez econmica de agua (donde los pases carecen de la infraestructura necesaria para llevar el agua desde los ros y acuferos. [1]

Por otra parte en Latinoamrica donde tres cuartas partes de las aguas fecales o residuales vuelven a los ros y otras fuentes hdricas, creando un serio problema de salud pblica y para el medio ambiente, segn advierten expertos del Banco Mundial. El problema es especialmente preocupante en una regin como la latinoamericana, donde el 80% de la poblacin vive en ciudades, y una gran parte en asentamientos cercanos a fuentes contaminadas. Tambin hay serias implicaciones ecolgicas. Latinoamrica es una de las regiones ms biodiversas del mundo y es duea nada menos que de un tercio de las fuentes de agua del mundo, La contaminacin Del agua atenta contra ese orden.[2]

El estudio indic que en Latinoamrica carecen de informacin completa sobre aguas residuales, slo estaba disponible en 9 de 32 pases, alrededor del 20 % de las aguas residuales son tratadas "en parte porque muchos pases latinoamericanos no tienen bien desarrollado sistemas de recuperacin y tratamiento". El estudio tambin seal que en los pases ms desarrollados el 70 % de las aguas residuales son tratadas mientras que en los pases con ingresos medio el tratamiento se sita entre el 38 y el 28 % y en los pases ms pobres a slo el 8 %.[3] La problemtica del agua a nivel mundial nos ha afectado a nosotros a pesar de que somos un pas con dos cuerpos de agua dulce como el lago de valencia y el de Maracaibo, los riachuelos y los manantiales ubicados en los estados Trujillo y Mrida, todos estos recursos nos convierte en un pas conformado con gran parte de agua accesible. La mayor parte de estos cuerpos de agua son usados como el lugar de desechos de las aguas residuales de los estados Zulia y valencia, mas sin embargo seguimos teniendo agua accesible pero el problema de las aguas residuales va hacindose cada vez ms grave porque no tenemos formacin en el rea del tratamientos de estas aguas residuales de manera de recuperar las aguas contaminadas para lograr un equilibrio en el ecosistema.

Unos de los tratamientos anaerobios propuesto para esta problemtica son los reactores de flujo ascendente U.A.S.B. (por sus siglas en ingls Upflow Anaerobic Sludge Blanket) que son econmicos comparados con otros tratamiento de aguas residuales y son muy eficientes. Los detalles tecnolgicos de estos reactores y los procedimientos contractuales se han afinado en estos ltimos 10 aos, y los sistemas UASB representan hoy en da ms de 50 % de las plantas compactas de tratamiento en poblaciones de tamao medio, entre 5.000 y 50.000 habitantes, con eficiencias de remocin del 75 al 80%, con costos de inversin del orden de 20.000 US$ por litro por segundo tratado, y costos de operacin y mantenimiento del orden de 1 a 2 US$ por vivienda por mes. Las plantas UASB son a menudo complementadas por sistemas aerobios sencillos de pos tratamiento, como filtros percoladores o lagunas, que incrementan el costo en un 25 % pero permiten lograr una remocin global del 90%.[4]

Los reactores U.A.S.B. a pesar de que tienen una buena relacin costo beneficio no son aplicados a tratamientos de agua residual domesticas de nuestra ciudad de all la preocupacin por la investigacin de nuestro proyecto. El presente proyecto evaluaremos el comportamiento de un reactor U.A.S.B. por un cierto periodo de tiempo y as comprobar la eficiencia que nos proporciona y nos asegura el proveedor en las especificaciones y as proponer este tratamiento para las aguas residuales de nuestra ciudad.

Ser eficiente la utilizacin de un reactor anaerobio de doble cmara (RADCA) a escala piloto en el tratamiento de aguas residuales municipales de Maracaibo?

1.2. Objetivos1.2.1. Objetivo General

Evaluar la eficiencia de un reactor anaerobio de doble cmara (RADCA) en la remocin de componentes biolgicos.1.2.2. Objetivos Especficos. Determinar las propiedades fisicoqumicas del agua residual de la ciudad de Maracaibo Venezuela, a travs de una caracterizacin durante el arranque y operacin del RADCA a flujo continuo y escala piloto. Analizar el comportamiento del reactor anaerobio de doble cmara a flujo continuo a escala piloto en la remocin de materia orgnica a distintos tiempos de retencin hidrulico. Comparar los resultados obtenidos con el reactor anaerobio a flujo continuo a escala piloto, con otras investigaciones que hayan utilizado reactores anaerobios en la modalidad de flujo continuo y con el filtro biolgico a flujo discontinuo. Evaluar la eficiencia del Reactor anaerobio de Doble Cmara (RADCA) operando a diferentes tiempos de retencin hidrulica.1.3. Tipo de Investigacin.

La investigacin realizada es de tipo evaluativo debido a que se desea evaluar el comportamiento de del reactor anaerobio de doble cmara RADCA a travs de mediciones de parmetros fsicos qumicos en aguas residuales municipales con diferentes tiempos de retencin hidrulica. Esto tiene por objeto conocer el mejor tiempo de retencin hidrulica para la mayor remocin de carga orgnica y as conocer la eficiencia de dicho reactor.

1.4. Justificacin

En nuestra sociedad actual es un imperativo restaurar la calidad del agua usada y descargada por las industrias, para la proteccin del medio ambiente. Todas las posibilidades para encontrar tratamientos econmicos y prcticos deben ser consideradas, en particular los tratamientos biolgicos, por la capacidad de biodegradar los compuestos contaminantes a intermediarios sencillos. Dentro de ellos, el tratamiento anaerobio es el ms ventajoso.[5]El proceso de tratamiento anaerobio ha sido ampliamente conocido por su capacidad para convertir desechos en productos tiles, como metano, una excelente fuente de energa. Los sistemas de tratamiento anaerobios modernos son flexibles, aplicndose para un amplio rango de aguas residuales de composicin simple o compleja, con cargas orgnicas bajas, moderadas o altas a diferentes rangos de temperatura. El desarrollo del reactor anaerobio adaptando una nueva tecnologa como es el caso del reactor UASB de doble cmara, que garantice la remocin de la materia orgnica en estas aguas, representa la principal ventaja de la digestin anaerobia como sistema de tratamiento de aguas residuales de alta carga, las cuales son capaces de causar diferentes problemas ecolgicos y de salud ocasionado por el vertido de estas aguas sin tratamiento previo.[6]

Es importante sealar que en nuestro pas no hay evidencias de estudios realizados con anterioridad para esta modificacin de la tecnologa UASB en el tratamiento de aguas residuales crudas y reales, por esto es sumamente importante la determinacin de los diferentes parmetros operacionales de este diseo en particular, para su posterior uso a escalas reales para el tratamiento de estas aguas.La evaluacin de esta modificacin a la tecnologa UASB se debe, principalmente a la separacin de las etapas que se dan en la digestin anaerobia para obtener as una mayor eficiencia en la remocin de la DQO soluble en el segundo reactor, adems de su bajo costo de mantenimiento, relativa simplicidad , no requiere ningn tipo de energa electromecnica (con excepcin de la bomba de alimentacin), alta concentracin de microorganismos en su interior soportando altas cargas orgnicas, muestran bajas sensibilidad a los cambios en la alimentacin, adems de los bajos costos de operacin los cuales se ven disminuidas de un 30 a un 60% cuando se introduce una o ms etapas anaerobias en los sistemas de depuracin.

Para la ciudad de Maracaibo que posee el Lago de Maracaibo (considerado el ms grande de Amrica del Sur), la implementacin de un reactor anaerbico de doble cmara es una excelente opcin ya que este garantiza en forma eficiente la trasformacin de la materia orgnica y poder mitigar el impacto ambiental generado en dicho Lago.1.5. Delimitacin.1.5.1. Delimitacin Espacial.

El sistema del tratamiento anaerobio fue ubicado en las instalaciones del Centro de Investigaciones del agua (CIA) de la Facultad de Ingeniera de La Universidad del Zulia (LUZ) y alimentado con Aguas Residuales Municipales (ARM) del colector C que recoge las aguas de la zona noroeste de la ciudad de Maracaibo-Venezuela.En el Departamento de Ingeniera Sanitaria Ambiental (DISA) cuenta con los equipos necesarios para realizar el anlisis de los parmetros fsicos-qumicos de las muestras del agua residual.

1.5.2 Delimitacin Temporal.

Inicia en Octubre del 2014 y culmina en Mayo del 2015 para conocer la eficiencia del reactor anaerobio de doble cmara (RADCA) en el tratamiento de aguas residuales municipales de Maracaibo.1.6. Alcance.

El alcance de este proyecto es obtener agua con la mayor remocin de DQO que cumpla con los requisitos mnimos y comprendidos dentro de la Normativa Ambiental Venezolana 883 para su posterior utilizacin, como mnimo se quiere lograr un agua que pueda ser vertida en cuerpos de aguas naturales y como mximo que se logre la reutilizacin, posterior a tratamientos, en riegos de rboles de ornamentacin. 1.7. Viabilidad.

Se estudia mediante un anlisis FODA (Fortalezas, Oportunidades, Debilidades, Amenazas). A continuacin se presentan las fortalezas de esta investigacin:

El sistema para el funcionamiento del reactor RADCA a escala piloto se encuentra ubicado alrededor del colector C en el Centro de Investigacin del Agua (CIA) dentro de la Universidad del Zulia, por donde circulan las aguas residuales de Maracaibo, haciendo esto ms fcil el monitoreo y bombeo de dicha agua al reactor sin problemas, ya que este opera continuamente. El Departamento de Ingeniera Sanitaria Ambiental (DISA) cuenta con los laboratorios dotados de equipos necesarios para realizar el anlisis y la evaluacin de los parmetros que se consideraron determinar en las aguas residuales. Se cuenta con el personal capacitado dentro del DISA como Doctores de Ingeniera Ambiental, Magsteres e Ingenieros Qumicos.

Oportunidades de la investigacin: La elaboracin de esta investigacin crea la oportunidad de aportar nuevos conocimientos en las modificaciones de los reactores UASB para su optimizacin y posterior utilizacin a escala industrial. Esta investigacin genera la creacin de otros proyectos e investigaciones para mejorar la calidad de vida y la calidad ambiental de la Ciudad de Maracaibo Se presentan las debilidades de esta investigacin: No se cuenta con un monitoreo mecnico del llenado del tanque de almacenamiento por lo que se debe realizar personalmente y evitar que se derrame o que se quede totalmente vaco y evita que el sistema contine su proceso.

En cuanto a las amenazas de la investigacin: se tiene el riesgo de que alguno de los equipos involucrados se daen o sean sustrados por falta de infraestructura para resguardar la seguridad de los equipos, tambin se cuenta con escases de reactivos y altos costos de los mismos. Por lo tanto de forma general se puede decir que la investigacin es viable puesto que se cuenta con los recursos humanos, tcnicos y financieros necesarios para llevarla a cabo.CAPITULO II: MARCO TEORICO2.1. Antecedentes.2.1.1. Antecedentes del desarrollo de la tecnologa UASB.

el sistema UASB seguido de cualquier alternativa de pos tratamiento resulta hasta 30 % ms barato que el uso del proceso completa- mente aerobio, la diferencia entre pases como Chile y Brasil, ya que mientras en el primero se ha priorizado la implantacin de lodos activados quiz por las condiciones climticas ms desfavora- bles comparadas con el resto de pases de la regin (Hidrosan, 2009), el segundo ha optado por los lodos activados en las grandes ciudades, aunque ha cobrado gran auge la utilizacin de sistemas anaerobios, en particular del UASB solo o combinado con sistemas como los filtros percoladores, contndose solamente en el Estado de Paran con ms de 1.000 PTAR con esta tecnologa; adems cuenta con la mayor PTAR con tecnologa UASB del mundo, ubicada en la ciudad de Belo Horizonte, con un caudal de 700 L/s . En general, un sistema de tratamiento que permita manejar el problema de la contaminacin del agua debera, en lo posible, satisfacer requisitos como simplicidad en el diseo, uso de equipos o ins- talaciones no sofisticadas, bajo consumo de energa y alta eficiencia de tratamiento; sin embargo, no existe una solucin milagrosa o perfecta que permita resolver cualquier tipo de problema de contaminacin, pues cada uno presenta sus particularidades.[7](Aporte aproximacin del costos de un reactor usasb).Tiempo de retencin hidrulico.- Estudios realizados para el tratamiento de efluentes porccolas como el de reportan un 71% de remocin de DQO para un biodigestor operando a un tiempo de retencin hidrulica (TRH) de 15.9 das, menores eficiencias de remocin fueron obtenidas en otros digestores anaerobios: 24% DQO con TRH de 15 das y 15% de DQO a un TRH de 45 das (Techio et al., 2011). Mayor eficiencia de remocin de DQO (91%) y una remocin de NT (56%) fue obtenida en una laguna anaerobia con un TRH de 55 das, ). Se observa que en estos casos la eficiencia de remocin no depende del TRH aplicado, ya que no existe una correlacin entre la remocin de materia orgnica (DQO) y el TRH, Remocin de macronutrientes en el tratamiento de aguas residuales porccolas por lo que pueden existir otros factores de operacin como la temperatura, mezclado, carga orgnica volumtrica (COV) entre otros, que afectan la eficiencia de remocin de materia orgnica en estos procesos.[8] (aporte comparacion de tiempo de retencion y remocion de DQO).Estudios realizados desde la dcada del 90 a escala de laboratorio y planta piloto, han demostrado la potencialidad de la tecnologa anaerobia para el tratamiento de estas aguas residuales ; sin embargo, se ha evidenciado inestabilidad del proceso debido fundamentalmente a factores ambientales (pH, alcalinidad bicarbontica, cidos grasos voltiles y capacidad buffer) y tipo de inculos disponibles (cantidad y calidad). Estos factores, junto con las caractersticas del agua residual (composicin, concentracin, nivel de degradacin) y aspectos de diseo y de operacin afectan significativamente el arranque y la estabilidad de los reactores biolgicos. El control de estos factores garantiza una mayor activi- dad de la biomasa y, por consiguiente, mejores eficiencias de remocin de la materia orgnica. Desde el punto de vista del inculo, el tiempo de arranque de los reactores anaerobios ser menor si el inculo utilizado tiene una alta actividad metanognica especfica (AME) y est adaptado a los sustratos presentes en el agua residual.[9]( aporte obtencion de imformacion a la hora de seleccionar el inoculo)2.1.2. Antecedentes reactores UASB modificados y dos etapas En el 2011, Rincn y col. Se evalu el comportamiento hidrulico de un reactor anaerobio de doble cmara (RADCA) de 534,5 L (cmara 1=305 L y cmara 2= 229,5 L) como innovacin tecnolgica de los reactores UASB. El RADCA fue alimentado con agua residual municipal (ARM) de la ciudad de Maracaibo, Venezuela; cada una de las cmaras fueron inoculadas con lodo granular (20% v/v) proveniente de una cervecera local. La evaluacin hidrulica se realiz en la fase lquida y en operacin utilizando Li+ (LiCl) como trazador aplicado de forma instantnea en el afluente a tiempo de retencin hidrulico terico (TRHt) de 6 horas; 3,4 h en la cmara 1 y 2,6 para la cmara 2. El RADCA describi un flujo pistn en ambas cmaras y una eficiencia hidrulica cercana a la unidad (1) indicando una presencia casi nula de zonas muertas. La eficiencia de remocin de la DQO total (DQOT) del RADCA se mantuvo en el rango de 59,77% a 74,64% con un promedio de 68,26%. Para las cmaras 1 y 2 la eficiencia promedio fue 60,4 y 20,94% con una produccin de biogs (L/h) de 2,768 y 0,541 respectivamente.[10](Aporte comparacion de las condiciones del reactor y el % de remocion)2.2. Fundamentos Tericos 2.2.1. Aguas ResidualesTambin llamadas aguas negras, son una mezcla compleja que contiene, por lo comn, ms de un 99% de este lquido junto con contaminantes de naturaleza orgnica e inorgnica, tanto en suspensin como disueltos, en proporciones tales que la densidad relativa de esta solucin diluida es similar a la del agua pura. La produccin de aguas residuales depende de la fuente que las genera. En tal sentido, las mismas se clasifican en:Tabla 1 Clasificacin de las Aguas Residuales

(A)De origen agrcola

(B)De origen domstico

(C)De origen industrial

Suelen estar contaminadas con restos de pesticidas y abonos qumicos.

Contienen los residuos del aseo personal, excretas humanas y limpieza del hogar.

Constituyen la primera fuente de contaminacin de las aguas dado que las industrias utilizan el agua en mayor cantidad en sus procesos.

2.2.2. Caractersticas de las Aguas Residuales

En lneas generales, las aguas residuales presentan las siguientes caractersticas:

Tienen alterado el estado natural de su composicin. Presentan grandes concentraciones de sustancias orgnicas y qumicas. Poseen bajo o nulo con te ni do de oxgeno disuelto. Son corrosivas, de mal sabor, producen enfermedades y hasta la muer te de los seres vivos que las consumen. Presentan modificacin en las propiedades fsicas, qumicas y biolgicas naturales. Son sucias y presentan mal olor.

2.2.2.1. Temperatura Suele ser superior a la del agua de consumo, por el aporte de agua caliente procedente del aseo y las tareas domsticas. Oscila entre 10 C y 21 C, con un valor medio de 15C.[11]

2.2.2.2. Compuestos Organicos Volatiles (COV) Los compuestos orgnicos voltiles (COVs), a veces llamados VOC (por sus siglas en ingls), son compuestos orgnicos constituidos fundamentalmente por carbono, que se convierten fcilmente en vapor o gas y que tienen a 20 C una presin de vapor igual o mayor a 0,01 kPas, o una volatilidad equivalente en las condiciones particulares de uso. En general son compuestos con puntos de ebullicin que oscilan entre 50 y 260 C .[12]

2.2.2.4. pH y Alcalinidad. El pH : la actividad biolgica se desarrolla dentro de un intervalo de pH generalmente estricto. Un pH que se encuentre entre los valores de 5 a 9, no suele tener un efecto significativo sobre la mayora de las especies, aunque algunas son muy estrictas a este respecto.De este modo, un efluente con pH adverso puede alterar la composicin y modificar la vida biolgica de las aguas naturales. Alcalinidad: Nos mide la cantidad de carbonatos, bicarbonatos e hidrxidos presentes en el agua. Estos iones se neutralizan con elementos como el calcio, magnesio, sodio, potasio, amonaco, etc. El agua residual suele tener un cierto grado de alcalinidad, cuyo origen es el agua de suministro y el aporte por las sustancias de uso domstico.[11]

2.2.2.5. Metano Es el principal subproducto de la degradacin anaerobia de la materia orgnica de las aguas residuales. Es un hidrocarburo incoloro, inodoro y de gran valor como combustible.[11]

2.2.2.6. DBO5 Es una prueba analtica que permite determinar el contenido de materia orgnica biodegradable en una muestra de aguas residuales midiendo el consumo de oxigeno por una poblacin microbiana heterognea (durante 5 das generalmente), a una temperatura de incubacin de 20C y en presencia de nutrientes. 2.2.2.7. DQO Es una medida de la materia orgnica en la muestra equivalente, a la cantidad de oxigeno que se puede oxidar qumicamente en un medio cido. Puede relacionarse con la DBO5. La oxidacin se realiza con un agente oxidante fuerte en un medio cido. Tiene la misma importancia que la DBO5.

2.2.2.8. cidos Grasos Voltiles (AGV) Son la mayora de los productos intermedios de la digestin anaerbica del material degradable a metano: cidos actico, propinico, butrico y valrico. Se mide en mg Ac. Actico/L.[13]

2.2.2.9. Nutrientes A fin de continuar sus funciones vitales adecuadamente, un organismo debe tener una fuente de energa y de carbono para la sntesis de nueva materia celular. Los elementos inorgnicos, tales como el nitrgeno y el fsforo, y otros elementos que se encuentran a nivel de vestigios como el azufre, potasio, calcio y magnesio son tambin vitales para la sntesis celular.

2.2.2.10. Nitrgeno En aguas residuales el nitrgeno puede hallarse en cuatro estados de oxidacin: Nitratos, nitritos, amonio y nitrgeno orgnico.Todas estas formas de nitrgeno, adems del nitrgeno gaseoso, son biolgicamente interconvertibles y forman parte de su ciclo. La qumica del nitrgeno es compleja debido los varios estados de oxidacin que puede asumir el nitrgeno (presenta siete estados de oxidacin). Nitrgeno Total El nitrgeno total es la suma del nitrgeno orgnico y el nitrgeno amoniacal, pueden analizarse juntos y son determinados como el nitrgeno Kjeldahl, trmino que hace referencia a la tcnica usada en su determinacin. Nitrgeno amoniacal Es todo el nitrgeno existente en el agua como amoniaco o el in amonio dependiendo del pH.NH3 + H2ONH4 + OH-

2.2.2.11. Fsforo El fsforo se encuentra en las aguas naturales y residuales solo como fosfato. Las formas de fosfatos tienen variedad de oxgeno. Pequeas cantidades de fosfatos condensados son usadas en lavanderas y otras limpiezas, porque estos materiales son los mejores constituyentes de muchos limpiadores comerciales.2.2.3. Digestin anaerobia La materia orgnica en ausencia de oxgeno molecular, nitratos y sulfatos es convertida a metano y dixido de carbono por la combinacin de la actividad de diferentes grupos de microorganismos. En el proceso intervienen microorganismos facultativos y anaerobios estrictos.

Metanognesis La ltima etapa de la digestin anaerobia se lleva a cabo por la actividad de un grupo de bacterias conocido como, bacterias metanognicas. Los representantes de este grupo son anaerobios estrictos.[14]

2.2.4. Reactor UASB

La abreviacin U. A. S. B. se define como Upflow Anaerobic Sludge Blanquet o Reactor Anaerobio de Manto de Lodos de Flujo Ascendente. Esta tecnologa proveniente de Blgica y Holanda, es aplicada especialmente al tratamiento de aguas residuales con alto contenido de materia orgnica.El reactor UASB, fue desarrollado en Holanda por Lettinga y sus colaboradores en los aos 70.El diseo de un reactor UASB consiste en una zona de reaccin en la parte inferior, en la que se acumula la biomasa, la de mejor sedimentabilidad en el fondo y encima los lodos ms ligeros. La operacin de los reactores UASB se basa en la actividad autorregulada de diferentes grupos de bacterias que degradan la materia orgnica y se desarrollan en forma interactiva, formando un lodo o barro biolgicamente activo en el reactor.En el reactor existe una zona de reaccin compartida internamente y un separador de biogs. El agua residual se distribuye en todas las secciones de reaccin y en el manto de lodos, en esta seccin los contaminantes orgnicos son convertidos en biogs. El biogs provee una adecuada mezcla en el lecho y se recolecta en las tres fases. Trabaja con altas concentraciones de concentracin de biomasa del orden de 20 30 ( o mejores y con tiempos de retencin hidrulica de 10 horas. Cuando un reactor UASB ya est funcionando a plena capacidad y el lodo es activo, se establecen dos partes definidas: El lecho donde se encuentran las altas concentraciones de slidos y el Manto de lodos producido por el flujo ascensional del afluente a travs del lecho por la mezcla que establece el gas producido en el lodo. El manto de lodos es la zona de mayor turbulencia en la que se encuentran partculas que sedimentan y otras que ascienden hasta que se liberan del gas y sedimentan. En la Fig 1 se observan las partes del reactor UASB y su mecanismo de funcionamiento a escala piloto.[14]

Figura 1. Reactor UASB2.2.5. Ventajas y Desventajas de los reactores UASB

Ventajas Menor produccin de lodos. Menores costos de operacin. Convierte el 95% del C en biogs, 5% es transformado en biomasa microbiana. El 90% de la energa es retenida como CH4, del 5 7% es almacenada en la biomasa. No requiere energa. Acepta altas cargas orgnicas. Degrada compuestos policlorados. Requerimiento bajo de nutrientes. Requiere pequea rea superficial. El lodo anaerobio puede ser preservado (inactivo) por muchos meses sin serios deterioros. Una efectiva separacin del biogs, desage y el lodo. El lodo anaerobio presenta una buena capacidad de sedimentacin y principalmente, se desarrolla como un lodo granular.

Desventajas Requiere largos periodos de arranque, si no se cuenta con lodo adaptado. Por ser recientemente establecidos, tienen bajo desarrollo para aplicaciones especficas y existe poca experiencia prctica, sin embargo la situacin respecto a esto est cambiando rpidamente.2.2.6. Caudal, Carga orgnica Volumtrica y Tiempo de retencin hidrulico

El caudal es fsicamente de gran importancia ya que mide la velocidad superficial del lquido en el interior del reactor, condicionando la sedimentacin y por lo tanto, la retencin de biomasa. En ocasiones un incremento en el caudal conlleva a un aumento de carga orgnica aplicada, este se mide en volumen por unidad de tiempo. El tiempo de retencin hidrulico se expresa en unidades de tiempo, y es el caudal de afluente por unidad de volumen efectivo del reactor, este tiene gran importancia ya que afecta la produccin de lodos dentro del reactor.2.2.7. Perfil de lodos

Es una medida de la concentracin de SST y SSV y su relacin con la altura del reactor, permite el clculo de la cantidad absoluta de lodo en el reactor. Este valor junto con la actividad metanognica especfica, delimita la carga mxima () aplicable al sistema despus de alcanzada la estabilidad en el reactor, la actividad del lodo permanecer constante, pero el contenido de lodo aumenta regularmente. Cuando el reactor llega a un estado estable el lodo se divide en lecho (altas concentraciones de slidos) y manto de lodos (originado por el flujo ascensional). Algunos tipos de lodos se muestran en la siguiente figura.

Figura 2. Clasificacin y tipo de lodos

2.2.8. Velocidad de sedimentacin La velocidad de sedimentacin indica la rapidez con que se sedimenta el lodo expresado en m/h. La elevada velocidad de sedimentacin es determinante para mantener altas concentraciones de lodo biolgico dentro del reactor. 2.2.9. Tamao y forma de los grnulos La formacin de los grnulos es una importante condicin para el servicio eficiente y econmico de reactores UASB. Se pueden desarrollar diferentes formas de lodo granular, tales como bastn, filamentosos y "con puntas", esto depende de varios aspectos como son la composicin del sustrato y la naturaleza de la puesta en marcha. Para determinar el tamao y la forma de un lodo, inicialmente se realiza un anlisis microscpico de una muestra representativa de cada punto de muestreo seleccionado en el sistema. La muestra previamente lavada, ya que el color oscuro del lixiviado impide la correcta observacin de la distribucin de los grnulos. Se determina un promedio del tamao medio observado midiendo su longitud en importancia y adems se realiza un sondeo de las diferentes formas que el lodo presenta. Esta forma de interpretacin permite un estudio bidimensional de la forma.[14]2.3. Descripcin General y Especfico del Proceso.

La investigacin se realiz en un RADCA, a escala piloto, con un volumen util de 542,5 L y un volumen til de 482 L, el reactor est dividido en dos cmaras; cmara 1 con un volumen de 310 L y cmara 2 con 172 L, construido en acrlico (figura 3); la base de las cmaras tienen forma de cono truncado, en la cual estn distribuidas uniformemente 5 entradas para alimentar el sistema y garantizar un buen contacto entre el afluente y biomasa presente en el lodo, cada cmara cuenta con un separador gas-slido- lquido (SGSL). Para succionar el agua del colector se us una bomba perifrica autocebante de 1 HP dotada de un programador horario de 10 eventos alimentando un tanque de 1200 L cada 2,4 horas; de ste tanque se alimentaba el sistema con un caudal constante con la ayuda de una bomba peristltica marca Cole Parmer modelo 7553-70 de 6-600 rpm con doble cabezal y para recolectar el biogs se us un dispositivo de desplazamiento de agua como se muestra en la figura 3.[10]

Figura 3. Esquema de la unidad experimental a) vista lateral del RADCA con sus componentes, b) Vista frontal RADCA

2.4. Hiptesis. El reactor de doble cmara RADCA garantizara la remocin eficiente de la materia orgnica presente en las aguas residuales que alimentan al colector C de la ciudad de Maracaibo.CAPITULO III: MARCO METODOLOGICO

3.1. Diseo de la Investigacin. Para el diseo de la investigacion se necesita conocer el donde y cuando se recopila la informacion , en este caso, el donde de el diseo es de campo porque la fuente de recoleccion de las muestras es en su ambiente natural, para luego ser llevadas a analizar al laboratorio del D.I.S.A. ubucado en la Facultad de Ingenieria. El cuando del diseo se refiere a la perspectiva temporal, el diseo es contemporaneo porque se obtiene la informacion de un evento actual y es diseo evolutivo porque se hacen mediciones repetidas y se estudia el proceso a lo largo del tiempo. La amplitud de la investigacion es de tipo univariable ya que est orientada al estudio de un solo evento siendo este la eficiencia del reactor anaerbico RADCA de remover la materia orgnica presente en ella.Para el caso de que la investigacin sea evaluativa se deben tomar en cuenta otros parmetros para la clasificacin de los diseos los cuales tienen que ver con el control de las variables utilizado, patrn de comparacin, numero de mediciones, etc.3.2. Poblacin y Muestra La poblacin o universo se refiere al conjunto para el cual sern vlidas las conclusiones en este caso como lo que estamos evaluando es el reactor y para evaluar cuan eficiente es debemos compararlo con otros reactores nuestra poblacin seria los reactores existentes y nuestra muestra el reactor que estamos evaluando debido que es al que le realizamos los anlisis.3.3. Procedimiento Experimental3.3.1. Configuracin del sistema de tratamiento Se utiliza un reactor construido con acrlico, que consta de dos cmaras, la primera (reactor 1) tiene un volumen de 310 L y la segunda (reactor 2) tiene un volumen de 172 L, para un sistema con volumen total de operacin de 482 L. Para la alimentacin del sistema se utiliza una bomba peristltica, la cual se ajusta para el tiempo de retencin estipulado para el tratamiento, con un rango de variacin comprendido entre 24 a 2 horas, el agua se introduce uniformemente por la parte inferior del reactor 1 siendo tratada por el manto de lodo y ascendiendo hasta el punto de comunicacin entre los dos reactores de manera tal que el agua previamente tratada en R1 se introduce a travs de una manguera hacia la parte inferior del reactor dos, donde volver a ser tratada por la biomasa; una vez que finalice el paso del agua en R2 concluye el tratamiento saliendo del mismo por una toma de salida del agua. Para la medicin de la produccin de biogs se utilizan 2 cilindros calibrados, hermticamente sellados y con agua en su interior, la cual se desplaza a medida que se produce el biogs durante el tratamiento, este biogs se expresa en mL de agua desplazados por da. 3.3.2. Inoculacin El reactor fue inoculado con un lodo granular, proveniente de un sistema de tratamiento anaerobio de una cervecera local al cual se le realizaron diferentes pruebas fisicoqumicas (tamao del granulo, velocidad de sedimentacin y gravedad especifica). Durante la investigacin debe estar a temperatura ambiente con la finalidad de adaptar los microorganismos al medio que lo circula.3.3.3. Materiales y Mtodos Para la realizacin de los ensayos con el fin de determinar los diferentes parmetros del agua residual, se tomaran muestras a diario, una antes de ser introducida al reactor y la otra luego de finalizado el tratamiento, a una fraccin de estas muestras se les realizara los ensayos a diario de temperatura, pH y alcalinidad inmediatamente despus de ser tomadas, las otras partes de las muestras sern identificadas y almacenadas en envases plsticos para posteriormente ser congeladas, con el fin de inhibir el proceso de accin biolgica y conservar la muestra. Cuando culmine cada tiempo de retencin se analiza el resto de los parmetros como DQO y AGV dentro del periodo permitido segn el mtodo utilizado.3.3.3.1. pH La medicin de este parmetro se realizara aplicando el mtodo 4500-H+ B (Metodo Electromtrico) del Estndar Methods for the examination of wter and wastewater 20th Edicin 1998.Para ello se utiliza un potencimetro digital (pHmetro) el cual proporciona directamente el resultado.3.3.3.2. AlcalinidadPara determinar la alcalinidad de las muestras se miden 10 mL de cada una y se titulan con una solucin de cido sulfrico 0.02 N hasta que el pHmetro indique un pH de 5.75 registrando este valor para obtener la alcalinidad parcial; luego se continua titulando hasta 4.3 y con este valor se obtiene la alcalinidad total. La alcalinidad es expresada mg/L de carbonato de calcio para lo cual se utiliza la siguiente ecuacin:

ec.1Dnde:V Acido: volumen del cido consumido en la titulacin (mL).N Acido: concentracin del cido consumido en la titulacinPeqCaCO3: peso equivalente del carbonato de calcio (50eq/gr).Vm: volumen de la muestra (mL).3.3.3.3. Demanda Qumica de Oxigeno (DQO). La demanda qumica de oxigeno (DQO) es ampliamente usada para estimar la cantidad de materia orgnica presente en las aguas residuales, sujeta a la oxidacin por un agente oxidante fuerte (dicromato de potasio) y se realiza en un reactor para DQO (Hach Modelo 45600), a una temperatura de 150C durante un periodo de incubacin de 2 horas. El mtodo aplicado es el 5220 C del Standard Method, se toma la muestra y se le agrega dicromato de potasio como agente oxidante y cido sulfrico ms nitrato de plata para eliminar interferencias posibles y se procede a agitar la muestra, esto se hace por triplicado para cada muestra. Luego se colocan en un digestor (Hach) a 150C por dos horas. Luego se titula con Sulfato Ferroso Amoniacal (F.A.S.) 0.1 N e indicador ferrona, hasta observar el cambio de color (punto final) de amarillo a rojo intenso, y se anota el volumen gastado. Los tubos de ensayo que se utilizan deben estar bien lavados y se llevan a la estufa para la evaporacin del agua presente, se realizaron blancos (agua destilada) para la comparacin con la muestra ensayada y muestra patrn con un valor estandar para comprobar el estado de los reactivos. Es de resaltar que para realizar la medicin en la muestra de entrada (afluente) se aplica en factor de dilucin en funcin de la DQO esperada debido a su alto contenido de materia orgnica presente en la misma.Para el clculo se emplea la siguiente ecuacin:

ec.2Donde:Vm: volumen de la muestra (mL)FD: factor de dilucin.NFAS: Normalidad del FAS (Sulfato Ferroso Amoniacal) (eq/L)VFAS: Volumen gastado de FAS en la muestra (mL)V blanco: Volumen gastado de FAS en el blanco (mL)3.3.3.4. Demanda Biolgica de Oxigeno (DBO5.20). La medicin se realiza aplicando el mtodo 5210 B del Standard Method que se basa en la comparacin del oxgeno disuelto inicialmente en la muestra, con el existente en una muestra similar, despus de haber sido encubada por 5 das a una temperatura de 20C, estos 5 das, son el tiempo estandar destinado para que una poblacin bacteriana digiera, si es que existe, aproximadamente el 65% de la materia orgnica biodegradable presente en la muestra. Las muestras se realizan por triplicado, blancos paralelos y patrn.3.3.3.5. Nitrgeno Total. Para la medicin de nitrgeno orgnico o total se aplica el mtodo de Kjeldahl 4500 Norg B del Standard Methods, el cual se realiza agregando a la muestra una solucin digestora, luego se lleva al digestor para convertir el nitrgeno orgnico en amoniacal, posteriormente se destilan estas muestras para convertir el nitrgeno amoniacal en gas amoniaco que se recoge en solucin absorbente de cido brico ms indicador mixto y por ltimo se titula con cido sulfrico 0.02 N. la ecuacin que se utiliza es: ec.3Dnde: A: volumen de cido sulfrico gastado por la muestra.B: volumen de cido sulfrico gastado por el blanco.Vm: volumen de la muestra.3.3.3.6. Fosforo Total (PT). Para la estimacin de fosforo se aplica el mtodo 4500-P C del Standard Methods. El fosforo total (PT) se determina mediante la transformacin previa de todos los compuestos de fosforo de las muestras en orto-fosfatos y su posterior cuantificacin calorimtrica por el mtodo del cido vanadomolibdofosforico. La digestin se realiza en medio acido, con per-sulfato de amonio como agente oxidante, empleando para ello una plancha de calentamiento.3.3.3.7. Cloruros. Para la medicin de los cloruros presentes en las muestras de agua residual domstica se utiliza el mtodo 4500-Chloride D del Standard Methods o mtodo potenciomtrico. Este mtodo consiste en la titulacin de 100mL de muestra con nitrato de plata y se usa un voltmetro electrnico el cual detecto el cambio de potencial entre los dos electrodos al momento del punto final. Para el clculo de los mg de Cl- se utiliza la siguiente ecuacin: ec.4Dnde:A: mL de AgNO3.B: mL de Blanco.N: Normalidad del nitrato.3.3.3.8. Sulfatos. Para la medicin de los sulfatos se utiliza el mtodo 4500-Sulfate E o mtodo Turbidimetrico del Standard Methods que consiste en tomar una muestra filtrada, se aade 20 mL de solucin acondicionadora, luego se aade aproximadamente 0.4 g de cloruro de bario (BaCl2), se agita por un minuto y se deja reposar por 4 minutos. Posteriormente, se agrega parte de esta solucin en la celda para leer el porcentaje (%) de tramitancia, con este porcentaje se lee en la curva de calibracin previamente realizada, el valor de la concentracin de sulfato.3.3.3.9. Oxgeno Disuelto (OD). El mtodo que se utiliza es el 4500-O G o mtodo del electrodo del Standard Methods. Se utiliza un equipo con electrodo de membrana sensitiva de oxgeno y se midieron los valores inmediatamente despus de tomadas las muestras.3.3.3.10. cidos Grasos Voltiles (AGV). Para medir los cidos grasos voltiles se realiza por cromatografa de gases siguiendo la metodologa propuesta por el fabricante SUPELCO, mediante un cromatgrafo Agilent Series 6890 GC System, dotado de un detector de ionizacin de llama y utilizando nitrgeno como gas de arrastre.Las muestras son filtradas utilizando un filtro de nitrato de celulosa con un tamao de poro de 0.20 m y acidificadas agregndoles 0.1 mL de cido frmico 1% por cada 1 mL de muestra con el fin de mantener todos los cidos en su forma neutra; se inyectan al cromatgrafo 2 L de muestra mediante una jeringa manual marca Agilent de 10 L.Entre los cidos podemos mencionar el cido actico, el cido propinico y el cido butrico los cuales proporcionan una informacin importante para la determinacin de la eficiencia del reactor UASB doble cmara. El cromatgrafo opera bajo las siguientes condiciones:Columna: Nukol 30 m, 0.25 mm ID; 0.25 m film.Cat. No. 24107Temperatura del Horno: 185CPortador: Nitrgeno 20cm/sDet.: FID 250CTemperatura del inyector: 280CAire: 400 mL/min; Hidrogeno; 30 mL/min 3.3.3.11. Relacin C:N:P. Este parmetro se determina estableciendo una relacin en base a los datos obtenidos despus de la caracterizacin, en donde:C: DQO soluble biodegradable.N: Nitrgeno total.P: Fosforo total.3.3.3.12. Metano. El mtodo que se utiliza es el 6211 B del Standard Methods el cual consiste en inyectar una muestra del biogs en un cromatgrafo gaseoso previamente calibrado que reporto el % de metano, CO2 y nitrgeno.3.3.3.13. Solidos Suspendidos Totales (SST), Solidos Suspendidos Voltiles (SSV) y Solidos Suspendidos Fijos (SSF). Este parmetro se mide aplicando el Mtodo 2540 D y E, del Standard Methods: ec.5 ec.6 ec.7Dnde: P1: Peso de la capsula ms el papel filtro (mg).P2: Peso de capsula ms slido secados de 103 a 105 C (mg).P3: Peso de capsula ms slidos incinerados a 550 C (mg).Vm: Volumen de la muestra (mL).3.3.4. Determinacion del volumen del biogas. El volumen de gas producido es el mejor indicador del buen o mal funcionamiento del proceso. Cuando ocurre un desbalance en el proceso, la primera seal es la reduccion en la cantidad de gases producidos. Para medir el volumen del biogas producido en el reactor se emplea un cilindro graduado de 1000 mL de capacidad sellado con un corcho en el tope, al cual se le adapta una boquilla para la entrada del biogas y un capilar interno para la remocion de agua; el agua dentro del cilindro es desplazada por el biogas por accion de la presion ejercida. El volumen de biogas producido sera la diferencia de agua contenida en el cilindro.3.3.5. Determinacin del tamao del granulo. El tamao del lodo es un factor importante para grnulos de un tamao menor a 0.3 mm, su rea superficial es muy pequea y esto afecta el contacto lodo-agua disminuyendo la difusin del lecho de lodo, mientras para un granulo de lodo mayor a 3 mm se dar un mayor rea total, esto evita una completa difusin en el centro del granulo.[15]Se toma la muestra de lodo y se lava con agua destilada para eliminar las impurezas de los granulos. Luego de ser lavado el lodo se toma grano a grano y por medio de un vernier de una presicion de 0.05 mm se mide una cantidad de 200 granos, para un resultado optimo; el lodo debe ser reemplazado por otra muestra cada diez minutos, para evitar su deshidratacion.3.3.6. Determinacin de la velocidad de sedimentacin del lodo. La velocidad de sedimentacin permite evaluar el comportamiento de un lodo anaerobio e identificarlo de acuerdo con su buena o mala sedimentabilidad. En reactores anaerobios la buena sedimentabilidad se presenta cuando la velocidad de sedimentacin es mayor que la velocidad ascensorial del afluente. El uso de este parmetro es esencial durante la fase de arranque del reactor, donde el principal objetivo es seleccionar y cultivar lodos que tengan alta sedimentabilidad. Los lodos granulares de buena calidad, deben tener una velocidad de sedimentacin mnima de 60 m/h porque son agregados compactos de 0.5 a 3 mm de dimetro. Para determinar la velocidad de sedimentacin se emplea un cono Inhoff el cual es llenado con agua destilada, posteriormente se toma una alcuota de lodo previamente lavado con agua destilada, esta muestra de lodo es agregada a la superficie del cono Inhoff. Toda la muestra debe ser agregada en su totalidad al mismo tiempo pero de una forma suave, luego de esto se procede a medir el tiempo que tarda en llegar al fondo el primer y ltimo grano de lodo. Esto con el fin de determinar la velocidad mxima y mnima de sedimentacin, segn la metodologa propuesta por Francese y col.[16]3.3.7. Determinacin de la Gravedad Especfica del Lodo. Para determinar la gravedad especfica se toma en cuenta el metododo (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, Parte 2710 F). En la Tabla 2 se muestra el Factor de correccin de la Temperatura a utilizarse en la determinacin de la Gravedad Especifica. ec.8

Valores de F:Tabla 2. Factor de correccin de la temperatura.

Temperatura en CFactor de correccin de la temperatura

150.9991

200.9982

250.9975

300.9957

350.9941

400.9922

450.9903

CAPITULO IV: MARCO ADMINISTRATIVO4.1. Recursos HumanosEsta investigacin se llevara a cabo con la asesora de los expertos en el rea de la caracterizacin y anlisis de aguas residuales como la Profa. Nancy Rincn y el Ing. Enrique Toncel.4.2. Recursos TcnicosSe cuenta con el laboratorio del Departamento de Ingeniera y Saneamiento Ambiental que est dotado de varios laboratorios con equipos en buenos estados y con reactivos necesarios para llevar a cabo la experimentacin.4.3. Recursos FinancierosTodos los materiales y equipos estn financiados por el proyecto FONACIT PEI 2012000188.4.4. Cronograma de ActividadesLa Tabla 3 resume las actividades que sern llevadas a cabo durante la investigacin, con periodo establecido distribuido para alcanzar los objetivos propuestos.

Tabla 3. Cronograma de actividades.

ActividadMes 1Mes 2 Mes 3Mes 4Mes 5Mes 6Mes 7Mes 8

Revisin Bibliogrfica

Preparacin del Material

Arranque y Operacin del RADCA

Control del Proceso

Evaluacin Hidrulica

Anlisis de los parmetros fsicos-qumicos

Anlisis y Discusin de resultados

Referencias Bibliogrficas

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