Nombre de la tecnología: Tratamiento de Aguas Residuales mediante Aireación Extendida
Fecha de introducción en Empresas Polar: 1974
Planta : Cervecería Polar de Oriente
Suplidor : Passavant
Descripción general
En 1970 no existe en Venezuela legislación relacionada con la materia ambiental y el Ministerio del Ambiente sería creado recién en el año 1976. En Cervecería Polar de Oriente se comienza a vislumbrar la necesidad de hacer un tratamiento de aguas residuales para evitar impactos sobre el río Neverí del cual obtiene el agua tanto la cervecería como las poblaciones cercanas a Barcelona.
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En 1971 Se contrata al Ing. Tomas McWorther quien guía la identificación de la red de cloacas de todas las áreas de la planta y se realiza la caracterización de efluentes, flujos, cargas orgánicas y de sólidos. Con estos datos se diseña la primera PTAR de la organización basada en el concepto de lagunas de aireación extendida consistente en dos lagunas en serie con aireación superficial con rotores Passavant.
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En al año 1972 se finalizan las obras civiles requeridas para la captación de los efluentes y las lagunas de aireación, y la adquisición e instalación de equipos y se pone en servicio la primera Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Empresas Polar como ejemplo de responsabilidad con el ambiente adelantándose a la publicación de la normativa ambiental respectiva. En el año 1980 este sistema evolucionará hacia el sistema de lodos activados con la incorporación de clarificadores y retorno de lodos activados. |
Diagrama de flujo del proceso
Descripción de proceso
Conceptualización del proceso de Estabilización de la materia orgánica (MO) en lagunas
Las lagunas constituyen un sistema acuático cuyos distintos integrantes son:
– Consumidores: Protozoarios rotíferos, larvas de insectos
– Depredadores: Bacterias y hongos
Al existir una cadena trófica, unos organismos se alimentan de otros y hay transporte de energía. Las algas y las bacterias existen en las lagunas de manera que unas dependen de las otras; las bacterias utilizan oxigeno disuelto producido por las algas y estas utilizan el CO2 de la actividad bacterial como fuente de carbono en la producción de nuevas algas. Antiguamente se les llamaba lagunas de oxidación, para indicar la oxidación de la MO con el oxigeno producido por las algas a través de la fotosíntesis, pero actualmente se define como estabilización, porque existen otros procesos, además de la oxidación, que también son importantes en la descomposición de la MO, remoción de patógenos, sólidos suspendidos, etc.
La remoción de la DBO en las lagunas anaeróbicas, se realiza por deposición de los sólidos sedimentables y digestión anaeróbica en la capa de lodos resultante, debido a la acción de las bacterias acidogénicas y metanogénicas. En las lagunas facultativas secundarias, la DBO remanente no sedimentada es oxidada por las bacterias heterotróficas. En las facultativas primarias, las funciones anaeróbicas y el tratamiento de lagunas facultativas secundarias se combinan. Debe tenerse en cuenta que del 70 al 90% de la DBO del efluente final de un sistema de lagunas bien diseñado se debe al contenido de algas, la cual es muy diferente al del desecho, si se quiere conocer la DBO del desecho, las muestras deben ser filtradas.
La remoción de patógenos (en especial las bacterias fecales), es realizada en las lagunas anaeróbicas (hay alguna remoción por sedimentación) y facultativas pero especialmente en las lagunas de maduración cuyo tamaño y número determina la cantidad de coliformes fecales en el efluente final. Los principales mecanismos de remoción de bacterias fecales en las lagunas facultativas y de maduración se deben a:
Tiempo de retención y temperatura: son los principales parámetros utilizados en el diseño de lagunas de maduración, la mortandad de bacterias fecales se incrementa con dichos parámetros
Alto pH, cercano o mayor de 9 que se da en la fotosíntesis de las algas (las bacterias fecales mueren a pH mayores de 9)
Alta intensidad de luz que daña las bacterias fecales.
Los parásitos, quistes de protozoarios y huevos de helmintos son removidos por sedimentación. Las velocidades de asentamiento son bastante altas, removiéndose más en las lagunas anaeróbicas y facultativas.
Desde el punto de vista operativo, los requerimientos son:
1. En las lagunas anaeróbicas mantener el pH entre 6,5 y 7,0, garantizar la ausencia de oxigeno y mantener la presencia de la nata sobrenadante para minimizar la presencia de olores
2. En las lagunas facultativas primarias, mantener un color verde transparente, indicativo de un pH > 7 y OD > 1 mg/l
3. En las lagunas de maduración, mantener la concentración de Oxigeno disuelto > 1 mg/l
La alternativa de aireación extendida frecuentemente sólo incluye una separación previa mediante rejas o mallas, hidráulicamente trabaja con tiempos de detención del orden de 24 horas o más y con cocientes carga orgánica /inventario de biomasa (f/m) menores a 0.1, incluso 0.05 – se habla de MLSS en rangos de 4,000 mg/L – 6,000 mg/L. El tiempo de estadía media o edad de lodos es típicamente extenso, del orden de 20, 40 e incluso 60 días. Puede decirse que la migración hacia estos diseños ha tenido múltiples motivaciones tanto del punto de vista de proceso (e.g. conducente a nitrificación intencional; más buffer para shocks hidráulicos u orgánicos) como de equipamiento, esto último especialmente por proyectistas empleando sistemas de aireación difusa, sean fijos (tuberías PVC) o laterales flotantes (tuberías polietileno), procurando no superar e.g. 15 lbDBO/day per 1,000 cu.ft. Adicionalmente, en las configuraciones de aireación extendida se retiene cierta digestión aeróbica en los propios reactores principales. Especialmente en los proyectos de pequeñas plantas, i.e. <= 7570 m3/día (2 mgd), se ha visto la conveniencia de canalizar el “problema ambiental” sin tener que lidiar, anaeróbicamente, con el decantado de clarificación primaria. Por otro lado, recuérdese que, en cualesquiera de las tres etapas posibles (anaeróbica, anóxica, aeróbica) necesitaremos fuentes de carbón que de otra manera podrían ser [inconvenientemente] retenidas en el primario. Esto puede ser especialmente importante en aguas residuales o efluentes de baja carga orgánica.