DISEO E IMPLEMENTACION DE UNA PLANTA PILOTO PARA REMOCION DE DQO DE AGUAS RESIDUALES DE LA INDUSTRIA TEXTIL, UTILIZANDO EL INOCULO MICROBIANO NATIVO I5

DISEO E IMPLEMENTACIN DE UNA PLANTA PILOTO PARA REMOCIN DE DQO DE AGUAS RESIDUALES DE LA INDUSTRIA TEXTIL, UTILIZANDO EL INCULO MICROBIANO NATIVO I5

Directora: MSc. Alma KochCo-director: Ing. Pablo Araujo

ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITODEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDACARRERA DE INGENIERA EN BIOTECNOLOGAAutor: Dolly Muoz Upegui1INTRODUCCININDUSTRIA TEXTILProcesoPorcentaje de descarga de ARCaractersticas del ARDesgomado15%Agua cargada de materia orgnica y slidos.Descrude20%Agua con cido.MercerizacinBlanqueo65%Agua con hipoclorito de sodio.TeidoAgua con colorantes dispersos, directos y reactivos, antiespumantes y lcalis.LavadoAgua caliente en pH alcalino para remover impurezas tales como tierra, grasas y fibras.La elaboracin de telas se divide en dos etapas: la fase seca y la fase hmeda.

Los procesos textiles generadores de agua residual en la industria textil son:

5% Empresas textiles TAR

Ro Patate, Provincia de Tungurahua. Fuente: El Telgrafo 2009CONTAMINACIN DEL AGUAVERTIMIENTO Compuestos orgnicos e inorgnicosConcentracin superior al lmite tolerable

Ro CutuchiFuente: El Telegrafo, 2004

Formulacin del ProblemaEl consumo de agua se estima entre 100 y 170 m3 de agua por tonelada de tela producida (Pey, 2008).ColorantesProductosOrgnicosInorgnicospH alcalino

Fuente: Greenpeace, 2006

Fuente: Greenpeace, 20060,72 CTVS c/ m3Justificacin del ProblemaAgua Residual de la Industria Textil (ARI)Alta DQOEl 90% de las industrias ecuatorianas desechan sus efluentes contaminados a cuerpos receptores de agua, como ros. 6TRATAMIENTOS BIOLGICOSFundamentoLa actividad metablica de los microorganismos tiene la capacidad de remover componentes indeseables en el ARTIPOS DE TRATAMIENTOST. AERBIOT. ANAERBIOT. ANXICO

Compuestos no txicos o biodegradablesObjetivosObjetivo GeneralDisear e implementar una planta piloto para remocin de DQO de aguas residuales de la industria textil, utilizando el inculo microbiano nativo I5. Objetivos Especficos

Comprobar la remocin de DQO en agua residual real utilizando el inculo I5.

Realizar el escalado de la biomasa, inculo nativo I5, a volmenes entre 10 y 20 litros.

Determinar la concentracin de slidos suspendidos voltiles presentes en el agua residual textil y en su efluente tratado.Determinar las constantes cinticas de crecimiento microbiano utilizando el inculo nativo I5.

Comprobar si la combinacin del tratamiento biolgico con electrocoagulacin es efectiva para reducir la concentracin de DQO a los niveles establecidos en la normativa 203 del Municipio de Quito.

Participantes y Zona de EstudioDesarrollo investigativo:

Laboratorio de Microbiologa Ambiental (ESPE)Empresa Textiles Tornasol

Financiamiento: Empresa Textiles Tornasol (Carapungo)

Periodo de investigacin: Enero-Septiembre del 2011RESULTADOS Y DISCUSIN10PLANTAS DE TRATAMIENTO BIOLGICAS DE AR

Consideraciones fundamentales de diseo para una planta de tratamiento de aguas residuales (Reynolds & Richards, 1996)Inculo seleccionadoI5CaractersticasCapacidad de remocin del contaminanteCapacidad de sedimentacinIVL 500 mL/gDiseo e Implementacin de PPTAR

ParmetrosUnidadValorCaudalL.h-11,08Tiempo de retencin hidrulicoh48,00VolumenL50,00Muoz, 2011

Muoz, 2011Escalado de la Biomasa

Segn Rojas (2000) la concentracin de SSVL en el licor mixto oscila entre 1500 y 10000 mg SSVL/L.

Operacin de la PPTARControl de las variables de proceso

1) Oxgeno Disuelto (O.D)El O.D para un tratamiento de aguas residuales en un sistema aerobio debe oscilar entre 2 y 6 mg O.D/L2) pHEl pH se mantuvo constante entre 6 y 7 durante toda la experimentacin en el reactor tipo pistn de flujo continuo.Operacin de la PPTARControl de las variables de produccin1) Demanda Qumica de Oxgeno DQOTiempo(Horas)DQO inicial*(mg.L-1)DQO final(mg.L-1)0808--24802540487993757279667296796802

Operacin de la PPTAR

2) Slidos Suspendidos Voltiles SSVLPara este sistema la relacin F/M es 0,143 KgDQO/KgSSVL.da. Para un sistema aerobio, normalmente oscila entre 0,05 y 1,5 KgDQO/ KgSSVL.da (Orozco, 2005). Determinacin de las constantes cinticas y estequiomtricasConstantesUnidadValorRemocin de sustratoUTasa neta de remocin de sustratomg DQO/ mg SSVL*d0,079KmCte cintica de saturacin de Monodmg DQO/L68,531koMxima tasa de remocin unitariaDa-10,067KTasa de remocin de sustrato(mg.da/L)-19,7*10-4

Balance de MasaPermiten interpretar la remocin de sustrato orgnico total , soluble e insoluble (Orozco, 2005)18Determinacin de las constantes cinticas y estequiomtricasProduccin de Biomasadx/xdtTasa neta de crecimiento de biomasaDa-10,195YCoeficiente estequiomtrico de produccinmgSSVL/mgDQO0,386KeCoeficiente endgenoDa-10,114

Interpretacin universal de produccin de biomasaDeterminacin de las constantes cinticas y estequiomtricasConsumo de OxgenoCoeficiente estequiomtrico de conversin de sustrato en oxgeno respiradomgO2/mgDQO0,554

CONCLUSIONES

La remocin de DQO del agua residual textil fue del 54 % utilizando el inculo microbiano nativo I5 bajo las condiciones de operacin establecidas.El escalado se realiz progresivamente para permitir la adaptacin de los microorganismos al medio de trabajoLa concentracin promedio de slidos suspendidos voltiles presentes en licor mixto es de 2806,6 mg SSVL/L El efluente tratado mantuvo una concentracin de 1290 mg SSVL/L, valor por debajo del lmite establecido, logrando un efluente clarificado. Muoz, 2011RECOMENDACIONESRecomendacionesInculo I5Caracterizacin para determinar que tipo de microorganismos estn participando en la remocin de DQOEstabilizacin en la PPTARRFPSistema con recirculacinAnalizar los lodos para determinar la relacin entre la tasa de utilizacin del sustrato y la edad de los lodos en un sistema con recirculacinComercializacinAGRADECIMIENTOSA Dios y a mi Familia, por su apoyo incondicional. Expreso gratitud a mis profesores de la ESPE y en especial a la Mster Alma Koch y al Ingeniero Pablo Araujo por la ayuda cientfica y tcnica en la elaboracin de este proyecto.A la empresa Textiles Tornasol, por el financiamiento del proyecto gracias al cual fue posible el presente trabajo de investigacin.