Evaluación de la eficiencia de remoción de nutrientes presentes en aguas residuales municipales en un sistema de tratamiento terciario

Considering the effect of wastewater discharges on local ecosystems, the efficiency of nutrients removal presents in municipal wastewater of the City of Barranquilla in a combined tertiary treatment system was evaluated. It was carried out through three phases, initially performing the analysis of the removal efficiency of coral rock and Chlorella sp. as isolated treatment systems in a Batch reactor with a fixed bed, the nutrients removals capacity was subsequently determined by implementing coral rock and Chlorella sp. in a tertiary treatment system combined with the reactor, the efficiency of the reactor was finally evaluated according to the maximum limits established in the national and international environmental regulations in terms of removal. It was evidenced that the modified coral rock at 400°C has better removal percentages during the first 5 h of treatment, while Chlorella sp. it has a better efficiency after 8 hours of treatment according to microbiological growth. By combining both means, removal percentages of 75% for NO2, 89% for NO3 and 34% for PO4 were obtained, after a time of 16 h, which is largely attributed to the action of the microalgae. It was concluded that the combined tertiary system has a high efficiency with respect to the individual systems, it has the highest removal percentages and accomplish with all current Environmental regulations.Teniendo en cuenta el efecto de los vertimientos de aguas residuales en los ecosistemas locales, se evaluó la eficiencia de remoción de nutrientes presentes en aguas residuales municipales de la Ciudad de Barranquilla en un sistema de tratamiento terciario combinado. Se llevó a cabo a través de tres fases, realizando inicialmente el análisis de la eficiencia de remoción de la roca coralina y la Chlorella sp. como sistemas de tratamiento aislados en un reactor tipo Batch de lecho fijo, posteriormente se determinó la capacidad de remoción de nutrientes implementando la roca coralina y Chlorella sp. en un sistema de tratamiento terciario combinado con el reactor, finalmente se evaluó la eficiencia del reactor de acuerdo con los límites máximos establecidos en la normativa ambiental nacional e internacional en función de remoción. Se evidencio que la roca coralina modificada a 400°C presenta mejores porcentajes de remoción durante las primeras 5 h de tratamiento, mientras que la Chlorella sp. tiene una mejor eficiencia luego de 8 h de tratamiento conforme al crecimiento microbiológico. Al combinar ambos medios se obtuvieron porcentajes de remoción del 75% para NO2, 89% para NO3 y del 34% para PO4, luego de un tiempo de 16 h, lo cual se atribuye en gran medida a la acción de la microalga. Se concluyo que el sistema terciario combinado presenta una alta eficiencia con respecto a los sistemas individuales, este presenta los mayores porcentajes de remoción y cumple con la totalidad de la normativa Ambiental vigente

Remoción de compuestos nitrogenados de aguas residuales municipales usando un consorcio bacteriano

The fulfillment of the sustainable development objective (SDO) number six "Clean Water and Sanitation" is a global challenge in both developed and developing countries. Water pollution impairs economic growth and the physical and environmental health of billions of people. According to the world health organization (WHO), two million tons of wastewater are discharged into the environment annually without prior treatment. Therefore, the integrated management of water resources is a requirement for environmental preservation and economic development, the removal of nutrients being one of the main drawbacks. Unfortunately, global nitrogen discharge has increased due to intensification of agriculture, high levels of atmospheric deposition, and increased residual per capita discharge due to changes in the population's diet. In this work, the efficiency of a bacterial consortium (Ecobacter WP) consisting of 8 bacterial strains of the genus Bacillus subtilis, Bacillus licheniformus, Bacillus megaterium, Bacillus cerus, Arthorbacter sp, Acinetobacter paraffineus, Corynebacterium sp, Streptomyces globisporus; for the removal of nitrogen compounds in domestic wastewater in a plug flow system, extended aeration and bioaugmentation (FLAEBI). In order to promote the nitrification and denitrification processes, three treatments were tested to establish the optimal concentration of the bacterial consortium at laboratory scale and its subsequent application in a wastewater treatment plant (PTARD) under outdoor conditions. The evaluation period was 15 days for each treatment in the laboratory and PTARD. The physicochemical parameters monitored both at laboratory and real scale were pH, temperature, dissolved oxygen and removal of COD, BOD5, ammonium, nitrites, and nitrates. The results indicated that the optimal concentration of the consortium was 30 mg / L, with a removal percentage of 92% of nitrate on a laboratory scale and 62% on a real scale, a difference that is attributed to the mode of operation that gave rise to different residence times, volume ratios that caused different concentration gradients, in addition to the different construction materials (fiberglass for laboratory scale and concrete for real scale) that can influence the stability of the flows. The consortium studied can be used to promote nitrification and denitrification processes that intervene in the removal of nitrogen compounds in plants with similar operating conditions, without investment in restructuring or design modification of the PTARD.El cumplimiento del objetivo de desarrollo sostenible (ODS) número seis “Agua limpia y saneamiento” es un reto global tanto en países desarrollados como en los que están en vía de desarrollo. La contaminación del agua deteriora el crecimiento económico y la salud física y ambiental de billones de personas. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), dos millones de toneladas de aguas residuales son vertidas al ambiente anualmente sin previo tratamiento, por lo cual el manejo integrado del recurso hídrico es un requerimiento para la preservación ambiental y el desarrollo económico, siendo la remoción de nutrientes uno de los principales inconvenientes. Desafortunadamente, la descarga de nitrógeno global se ha incrementado debido a la intensificación de la agricultura, los niveles elevados de deposición atmosférica y el aumento en la descarga residual per cápita por cambios en la dieta de la población. En este trabajo se evaluó la eficiencia de un consorcio bacteriano (Ecobacter WP) conformado por ocho cepas bacterianas del género Bacillus subtilis, Bacillus licheniformus, Bacillus megaterium, Bacillus cerus, Arthorbacter sp, Acinetobacter paraffineus, Corynebacterium sp y Streptomyces globisporus para la remoción de compuestos nitrogenados en aguas residuales domésticas en un sistema flujo pistón, aireación extendida y bioaumentación (FLAEBI). Con el fin de promover los procesos de nitrificación y desnitrificación, se ensayaron tres tratamientos para establecer la concentración óptima del consorcio bacteriano a escala laboratorio y su posterior aplicación en una planta de tratamiento de aguas residuales (PTARD) bajo condiciones outdoor. El periodo de evaluación fue de 15 días para cada tratamiento en el laboratorio y PTARD. Los parámetros fisicoquímicos monitoreados tanto a escala laboratorio como real fueron pH, temperatura, oxígeno disuelto y remoción DQO, DBO5, amonio, nitritos, nitratos. Los resultados indicaron que la concentración óptima del consorcio fue de 30 mg/L, con un porcentaje de remoción del 92 % de nitrato a escala laboratorio y 62 % a escala real, diferencia que se le atribuye al modo de operación que dieron lugar a diferentes tiempos de residencia, relaciones de volumen que provocaron diferentes gradientes de concentración, además de los diferentes materiales de construcción (fibra de vidrio para escala laboratorio y concreto para escala real) que pueden influir en la estabilidad de los flujos. El consorcio estudiado puede ser utilizado para promover los procesos de nitrificación y desnitrificación que intervienen en la remoción de compuestos nitrogenados en plantas con condiciones similares de operación, sin inversión en reestructuración o modificación de diseño de la PTARD

Tratamiento de aguas residuales urbanas para la eliminación de nitrógeno y materia orgánica mediante un sistema SBR.

La eliminación biológica de nitrógeno en aguas residuales, a partir de reactores discontinuos secuenciales o SBR (Sequencing Batch Reactors) es un proceso que da buenos resultados. Este trabajo muestra los resultados experimentales del proceso de tratamiento de un agua residual urbana de elevado contenido en nitrógeno amoniacal y baja materia orgánica fácilmente biodegradable. Toda la experimentación tuvo una duración de 355 días. Se ha optimizado la duración de cada ciclo de tratamiento así como la distribución de tiempo de cada una de las etapas que lo componen para conseguir eliminar el nitrógeno presente en el agua residual. El ciclo final de trabajo tiene una etapa de pre-desnitrificación, una de nitrificación y otra de desnitrificación a cuyo comienzo se añade metanol como fuente de carbono externa. De este modo, se obtienen unos porcentajes promedio de eliminación de DQO y de nitrógeno de 59% y 76% respectivamente.Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio AmbienteMáster en Investigación en Ingeniería de Procesos y Sistemas Industriale

Mejoramiento de la planta de tratamiento de aguas residuales en el distrito El Alto, Talara Piura

El distrito de El Alto situado en la provincia de Talara, departamento de Piura, posee dos lagunas de oxidación, que se encuentran en malas condiciones a consecuencia del incremento de la población y el uso consuntivo del agua, lo cual genera una mayor cantidad de aguas servidas superando la capacidad de almacenaje de las referidas lagunas, ocasionando el revalsamiento de dicha aguas y su vertimiento posterior hacia áreas privadas y terrenos aledaños que son inundados por estas, provocando un grave perjuicio para la salud pública y el medio ambiente. Actualmente, a pesar que el Alto cuenta con un renovado sistema de agua potable y alcantarillado, el problema se encuentra en las lagunas de oxidación de dicho lugar, pues como se mencionó líneas arriba, ésta se encuentra en mal estado provocando que las aguas servidas sean vertidas a la deriva y sin control, siendo además que la calidad del efluente se encuentra fuera de las especificaciones de acuerdo a norma y reglamento, todo ello generando un grave daño a la salud pública y al ambiente

Estudio de la sedimentabilidad de biosólidos en una planta de tratamiento de aguas residuales.

The poultry industry in Ecuador has increased due to population growth and consumption needs that have arisen in our society. That is why the removal efficiency of the pollutants of the industry must be substantial and must be careful with those factors and physicochemical conditions, one of which is the presence of suspended solids, which, due to the activity carried in the slaughter of broilers, are presumably oils and fats. One of the leaders and pioneers in caring for the environment and social welfare is POFASA. POFASA implemented a Wastewater Treatment Plant (WWTP) that operates a reactor with extended aeration. Problems were found with the settleability of sludge generated in the aerobic reactor; taking into account this problem, this research conducted different experiments regarding the settleability of sludge, such as aeration time regimes, separation of particulate matter from the affluent, and the use of different coagulants to facilitate the settleability of the sludge. This system was developed as batch aerobic reactors at a laboratory scale for treatment of wastewater from the slaughter of poultry, and to simulate the characteristics of an activated sludge reactor. It was concluded that it is necessary an appropriate proportion of activated sludge/wastewater for biological treatment; particle removal by filtration of low degradability biological degradation increased dramatically aiding in the removal of organic matter in a short time; and an adequate supply concentration of coagulant is needed to achieve good settling sludge properties, and high concentrations of coagulant can lead to problems of sludge settleability.La industria avícola en el Ecuador ha crecido en razón al crecimiento poblacional y a las necesidades de consumos que se han presentado en nuestra sociedad. Es por ello que la eficiencia de remoción de los contaminantes de dicha industria debe ser considerable y se debe tener precaución con aquellos factores y condiciones físico-químicas; uno de ellos es la presencia de sólidos suspendidos totales, los cuales, debido a la actividad llevada a cabo en el faenamiento de aves de engorde, son presumiblemente aceites y grasas. Una de las empresas líderes y pioneras en el cuidado por el ambiente y bienestar social es POFASA. Tiene en funcionamiento una PTAR con un reactor de aireación extendida. Se encontraron problemas de sedimentabilidad de los lodos generados en el reactor aeróbico; teniendo en cuenta esta problemática y como parte de esta investigación se realizaron diferentes experimentos en relación a la sedimentabilidad de los lodos, tales como: diferentes regímenes de aireación; la separación de material particulado del afluente; y el uso de distintos coagulantes para facilitar la sedimentabilidad de los lodos. Para ello se desarrolló un sistema de reactores aeróbicos batch, a escala laboratorio, para el tratamiento de aguas residuales provenientes del faenamiento de aves de engorde y simular las características de un reactor de lodos activados. Se concluyó que es necesario una proporción adecuada de lodos activados/agua residual para el tratamiento biológico, la remoción de partículas de baja degradabilidad mediante filtración aumentó notoriamente la degradación biológica ayudando en la remoción de la materia orgánica en corto tiempo, se debe abastecer de una concentración adecuada de coagulante ya que una concentración inadecuada puede generar problemas de resuspensión de los lodos

Evaluación de la remoción de parámetros físicos y químicos con el uso de microorganismos comerciales marca AC Micro para la descontaminación de las aguas residuales que ingresan al reactor biológico de la planta de tratamiento de agua residual de la Empresa Pública Metropolitana de Rastro Quito

En el Camal Metropolitano de Quito se realiza procesos de faenamiento y se obtiene efluentes con altos niveles de contaminación por ende antes de su descarga al alcantarillado público se opta por depurarla en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Rastro. En el tratamiento secundario la presencia de microorganismos es importante; por ello esta investigación se basa en el uso de microorganismos de la marca AC-MICRO, el mismo que se mezcló con el lodo y otros componentes del tanque de homogenización en un contendedor y después entrar a un proceso de aclimatación con aireación continua durante ciclos de 24 horas y obtener el coctel de bacterias, en la que se visualizó la presencia de bacterias Paramecium Caudatum. Por consiguiente, se realizó 5 inoculaciones del coctel directamente en el reactor biológico. Para evaluar la eficiencia de los microorganismos inoculados se tomó muestras puntuales del agua residual al ingreso como salida del reactor biológico tanto antes y después de la adición del coctel de bacterias. Mediante diversos métodos realizados en el laboratorio se obtuvieron los resultados de los parámetros de potencial de hidrógeno (pH), turbidez, oxígeno disuelto (OD), demanda biológica de oxígeno a los 5 días (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO), nitrato, fosfato e índice volumétrico de lodo (IVL), de todas las muestras. En el análisis estadístico se utilizó las pruebas de Shapiro Wilk y Fligner-Killeen en el programa R-Studio y con los valores de porcentajes de remoción de los parámetros de turbidez, DBO5, DQO, nitrato y fosfato, se determinó que al inocular aumentó los porcentajes de remoción de los parámetros de oxígeno disuelto, turbidez, DQO, nitrato y fosfato con valores de 69.66%,73.23%, 75.34%, 25.08% y 39.69%, respectivamente, y se obtuvieron valores máximos de pH e IVL de 7.96 y 49,11 mL/g. Para obtener mayores valores de remoción a largo plazo se planteó inocular 5 veces en un mes en la Planta, el costo por m3 de agua tratada fue de 0.009 $3 mientras que el costo anual fue de 162$ . En el Acuerdo Ministerial N° 097-A del TULSMA y la Ordenanza municipal NT002 se detalla los límites máximos permitidos y se confirmó el cumplimiento en todas las muestras de los parámetros de OD, DBO5, nitratos, fosfatos y SST.At the Quito Metropolitan slaughterhouse, slaughtering processes are carried out and effluents with high levels of contamination are obtained; therefore, before being discharged into the public sewage system, they are treated at the Rastro Wastewater Treatment Plant. In the secondary treatment, the presence of microorganisms is important; therefore, this research is based on the use of AC-MICRO microorganisms, which were mixed with the sludge and other components of the homogenization tank in a container and then entered the acclimatization process with continuous aeration during cycles of 24 hours to obtain the bacteria cocktail, in which the presence of Paramecium Caudatum bacteria was visualized. Therefore, 5 inoculations of the cocktail were performed directly in the biological reactor. To evaluate the efficiency of the inoculated microorganisms, point samples of the wastewater were taken at the inlet and outlet of the biological reactor both before and after the addition of the bacteria cocktail. The results of the parameters pH, turbidity, dissolved oxygen, chemical oxygen demand, biological oxygen demand, nitrate, phosphate and SVI were obtained for all the samples by means of different methods carried out in the laboratory. In the statistical analysis, the Shapiro Wilk and Fligner-Killeen tests were used in the R-Studio program and with the values of percentages of removal of turbidity, DO, BOD5, COD, nitrate and phosphate parameters, it was determined that when inoculated, the percentages of dissolved oxygen, turbidity, COD, nitrate and phosphate parameters increased with values of 69. 66%, 73.23%, 75.34%, 25.08% and 39.69%, respectively, and maximum values of pH and SVI of 7.96 and 49.11 mL/g, were obtained. In order to obtain higher removal values in the long term, it was proposed to inoculate 5 times in a month in the Plant, and the cubic meter water treating cost was 0.009 and the annual cost was 162 $ ℎ. Ministerial Agreement No. 097-A of the TULSMA and Municipal Ordinance NT002 detail the maximum allowable limits and confirmed compliance in all samples for the parameters of DO, BOD5, nitrates, phosphates and TSS

Simulación de una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas generadas en el distrito de Huancayo mediante el uso del software Stella - 2021

El objetivo de la investigación fue determinar el aporte del uso de un simulador de procesos, software Stella, para la implementación de una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas generadas en el distrito de Huancayo, 2021, para lo cual se abordaron los lineamientos relacionados a la identificación de las condiciones de vertimiento de vertidos domésticos residuales que influyen en su tratamiento en el distrito precisado, así como la identificación y dimensionamiento de los métodos de viable aplicación para el tratamiento de dichos vertidos, en torno al cumplimiento de la normativa vigente y de forma que se establezca el aporte del tratamiento de las aguas residuales domésticas en la conservación ambiental. El perfil metodológico se asoció al interés de alcance de un aporte tecnológico, considerando el empleo de un simulador de procesos, software Stella, que permita inferir en el adecuado dimensionamiento de la PTAR, así como evidencie su aporte en la viabilidad en torno a la gestión de información factible del proyecto. Como alcance de resultados, se identificó que las condiciones de vertimientos de aguas residuales domésticas que influyen en su tratamiento de éstas se asocian a las descargas de aguas residuales domésticas respecto de su caudal de distribución proyectado, a lo cual se debe procurar un seguimiento y control previo al desarrollo de la infraestructura de forma que la toma de decisiones sea oportuna por parte de la EPS Sedam Huancayo; los métodos de tratamiento proyectados permitirán generar aguas tratadas de categoría 3 respecto del Estándar de Calidad Ambiental y permitirá cumplir con los Límites Máximos Permisibles de forma que se controlen efectivamente aspectos ambientales que derive de fortalecer el desempeño ambiental, considerando la productividad del caso al proyectar la continuidad de las operaciones, factor relevante del empleo del simulador. Se concluye que el empleo de un simulador de procesos, software Stella, aporta en la viabilidad asociada a la implementación de una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas generadas en el distrito de Huancayo, 2021, ya que aborda el escenario de automatización de la data técnica de dimensionamiento, además, permite identificar potenciales cuellos de botella en los procesos de tratamiento

Determinación de la degradación de contaminantes orgánicos y nitrogenados, en la planta procesadora lácteos Masigüito R.L, Camoapa, Boaco

El objetivo general de la investigación fue determinar la degradación de contaminantes orgánicos y nitrogenados en la planta de tratamiento de aguas residuales industriales lácteas de Masigüito R.L

Evaluación de un sistema de biorremediación de aguas residuales porcicolas en la finca El Porvenir, vereda Suncunchoque, sector la laja, Ubate – Cundinamarca, y su reutilización con fines agroambientales

La presión que se ejerce sobre los recursos hídricos es cada vez mayor, como consecuencia del acelerado crecimiento en los últimos años de la población del sector agropecuario e industrial, los cuales demandan grandes cantidades de agua para el desarrollo de sus actividades, en Colombia aproximadamente menos del 5% del agua residual de las zonas rurales recibe un tratamiento adecuado, entre estas aguas residuales y problemática ambiental importante en la producción porcícola, es la generación de excretas con alta concentración de nutrientes y su deposición en el ecosistema, convirtiendo esto en un problema que requiere de estrategias económicamente viables y ambientalmente sostenibles. Teniendo en cuenta esta problemática, se realizó el siguiente trabajo el cual tuvo como objeto evaluar un sistema de Biorremediación que se especialice en el manejo de aguas residuales de una producción porcícola, este se encuentra compuesto por un biodigestor de flujo semi-continuo y un sistema complementario de tres tanques cada uno de ellos con una variedad distinta de plantas fitorremediadoras, el sistema se evaluó con la ayuda de una análisis fisicoquímico realizado mediante un muestreo puntual a la entrada y salida del sistema teniendo en cuenta aquellos parámetros determinados por la ley de vertimientos de Colombia. Como resultado de este proceso se obtuvo la mejora de las aguas en los parámetros físicos tales como: sólidos suspendidos, sólidos disueltos y sólidos sedimentables además de mejorar parámetros químicos tales como hierro total, DBO, DQO, conductividad eléctrica y zinc, como resultados adicionales en este proceso se obtuvo la producción de biogás y la implementación de técnicas agroecológicas reutilizando los residuos de materia orgánica generados por el sistema

Evaluación de un sistema de biorremediación de aguas residuales porcicolas en la finca El Porvenir, vereda Suncunchoque, sector la laja, Ubate – Cundinamarca, y su reutilización con fines agroambientales

La presión que se ejerce sobre los recursos hídricos es cada vez mayor, como consecuencia del acelerado crecimiento en los últimos años de la población del sector agropecuario e industrial, los cuales demandan grandes cantidades de agua para el desarrollo de sus actividades, en Colombia aproximadamente menos del 5% del agua residual de las zonas rurales recibe un tratamiento adecuado, entre estas aguas residuales y problemática ambiental importante en la producción porcícola, es la generación de excretas con alta concentración de nutrientes y su deposición en el ecosistema, convirtiendo esto en un problema que requiere de estrategias económicamente viables y ambientalmente sostenibles. Teniendo en cuenta esta problemática, se realizó el siguiente trabajo el cual tuvo como objeto evaluar un sistema de Biorremediación que se especialice en el manejo de aguas residuales de una producción porcícola, este se encuentra compuesto por un biodigestor de flujo semi-continuo y un sistema complementario de tres tanques cada uno de ellos con una variedad distinta de plantas fitorremediadoras, el sistema se evaluó con la ayuda de una análisis fisicoquímico realizado mediante un muestreo puntual a la entrada y salida del sistema teniendo en cuenta aquellos parámetros determinados por la ley de vertimientos de Colombia. Como resultado de este proceso se obtuvo la mejora de las aguas en los parámetros físicos tales como: sólidos suspendidos, sólidos disueltos y sólidos sedimentables además de mejorar parámetros químicos tales como hierro total, DBO, DQO, conductividad eléctrica y zinc, como resultados adicionales en este proceso se obtuvo la producción de biogás y la implementación de técnicas agroecológicas reutilizando los residuos de materia orgánica generados por el sistema