EVALUACION DE FILTROS ANAEROBIOS

EVALUACIÓN DE FILTROS ANAEROBIOS DE FLUJO ASCENDENT E (FAFAs)

CON MEDIO DE SOPORTE EN GUADUA PARA LA REMOCIÓN DE MATERIA

ORGÁNICA DE UN AGUA RESIDUAL SINTÉTICA

YOLIMA CONSTANZA BATERO CORREA

ERIKA MILENA CRUZ OLIVEROS

UNIVERSIDAD TECNÓLOGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE TECNOLOGÍAS

ESCUELA DE TECNOLOGÍA QUÍMICA

PEREIRA, RISARALDA

2007






Tesis de grado presentada como requisito para

optar el título de tecnólogo en química

Director

JUAN MAURICIO CASTAÑO ROJAS

Ingeniero Químico M. Sc.

UNIVERSIDAD TECNÓLOGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE TECNOLOGÍAS

ESCUELA DE TECNOLOGÍA QUÍMICA

PEREIRA, RISARALDA

2007

NOTA DE ACEPTACION DEL TRABAJO DE GRADO




Presentado por:



Los suscritos director y jurados del presente trabajo de grado, una vez revisada la

versión escrita y presenciado la sustentación oral, decidimos otorgar:

La nota de: ____________________

Con la connotación: ____________________

Para constancia firmamos en la ciudad de Pereira hoy: ____________________

El director: _______________________

Nombre: Juan Mauricio Castaño Rojas

Jurado: __________________________

Nombre:

Jurado: __________________________

Nombre:

DEDICATORIA

Erika:

Al Creador por la sublime y maravillosa experiencia de existir y de disfrutar de todo lo

grandioso que Él nos brinda, por su infinito amor, por su compañía y guía para conquistar

niveles superiores, por permitirme ser un instrumento de su paz y cumplir con mi misión,

porque la carrera que he emprendido sea para su honra y orgullo, para contribuir con la

protección de este hermoso planeta y con el bienestar de todos sus seres.

A mi abuela María Vargas, a mi madre Ligia Margarita Oliveros y a la memoria de mi

padre Germán Cruz Castro, por sus valiosas enseñanzas que cada día florecen en mí, por

sembrar en mí ese deseo inmenso de trascender, por su esmero y motivación para que yo

alcance mis sueños e ideales.

A mis hermanos Darío, Adriana y Hoover, a mis sobrinos Brandoon, Natalia y Santiago, y

a mi novio Leonardo Arenas, por inspirarme, por brindarme su amor y apoyo.

Mi gratitud para Ricardo López, Robinson Ramírez, Juan David Valencia, Adriana

Barrientos, Diana Acevedo, Jaime Herrera, Jackeline Pulgarín, Katherine Rendón, familia

Cruz, por brindarme su cariño, colaboración y motivación.

Con todo mi Amor.

Yolima:

Doy gracias a Dios por darme la vida y por ser la razón de la misma, por la oportunidad de

culminar esta etapa con tantas enseñanzas y satisfacciones.

A mi familia por su amor, esfuerzo e inspiración para ser una mejor persona.

A mi esposo por su amor incondicional y apoyo durante este proceso y a todos los

compañeros que con su colaboración amenizaron el camino.

AGRADECIMIENTOS

Al director del trabajo de grado Ingeniero Juan Mauricio Castaño Rojas.

A la Ingeniera Ambiental Janneth Cubillos.

Al personal del laboratorio de Química Ambiental de la Universidad Tecnológica.

Al operario de la planta de tratamiento de la UTP. John Fredy Herrera.

A todos los profesores que contribuyeron con nuestra formación académica y personal.

CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................. 1

1.1 Justificación................................................................................................................. 1

1.2 Objetivo General......................................................................................................... 3

1.3 Objetivos Específicos.................................................................................................. 3

2 REVISIÓN DE LITERATURA........................................................................................ 4

2.1 Proceso Anaerobio...................................................................................................... 4

2.1.1 Hidrólisis................................................................................................................. 4

2.1.2 Acidogénesis........................................................................................................... 4

2.1.3 Acetogénesis........................................................................................................... 5

2.1.4 Metanogénesis......................................................................................................... 5

2.1.5 Estabilidad del proceso........................................................................................... 9

2.2 Reactores Anaeróbicos.............................................................................................. 10

2.3 El Filtro Anaeróbico de Flujo Ascendente.............................................................. 12

2.3.1 Configuración del filtro.………………………………………………………… 16

3 DESARROLLO EXPERIMENTAL DE LA EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE

FAFAs.................................................................................................................................. 20

3.1 Materiales y Métodos................................................................................................ 20

3.1.1 Factores de estudio................................................................................................ 20

3.1.2 Descripción del sistema……................................................................................. 20

3.1.3 Características del agua residual sintética..……………………………………... 22

3.1.4 Inoculación…………............................................................................................ 23

3.1.5 Variables............................................................................................................... 23

3.1.6 Programa de muestreo........................................................................................... 23

3.1.7 Métodos analíticos................................................................................................ 24

3.2 Resultados y Discusión.............................................................................................. 26

3.2.1 Gráficos de barras: Parámetros - Unidad de Tratamiento………..……………... 26

3.2.2 Gráficos de barras: Eficiencia de Remoción – Unidad de Tratamiento…….…... 35

3.2.3 Gráficos de línea: Parámetros – Tiempo………………………………….…….… 38

3.2.4 Gráficos de línea: Eficiencia de Remoción- Tiempo………………………….….. 47

3.2.5. Análisis de resultados……………………………………………………….….… 53

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…............................................................ 55

4.1 Conclusiones................................................................................................................. 55

4.2 Recomendaciones........................................................................................................ 56

5 BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................... 57

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1. Formación de metano en la digestión anaerobia …………………….………... 10

Figura 2. Diferentes tipos de reactores anaeróbicos …………………….………………. 11

Figura 3. Filtro anaerobio de flujo ascendente (FAFA)………………….……………… 12

Figura 4. Configuraciones de entrada en Filtros Anaeróbicos. a) Sin falso fondo. b) Con

falso fondo ………………………………………………………………….……………. 17

Figura 5. Tipos de medios de empaque……………………………...……….…….……. 18

Figura 6. Configuraciones de salida. a) Tubería Perforada, b) Vertedero……….…….… 19

Figura 7. Montaje experimental de los FAFAs ………………………………….……… 21

LISTADO DE GRÁFICAS

Gráfica 1. DQO Total Entrada por Unidad de Tratamiento.……………………….……. 26

Gráfica 2. DQO Total Salida por Unidad de Tratamiento ……………………….……… 26

Gráfica 3. DQO Soluble Entrada por Unidad de Tratamiento.……………………….…. 27

Gráfica 4. DQO Soluble Salida por Unidad de Tratamiento.……………………………. 27

Gráfica 5. DBO5 Entrada por Unidad de Tratamiento……………………………….. ….28

Gráfica 6. DBO5 Salida por Unidad de Tratamiento………………………………….… 28

Gráfica 7. Nitrógeno Total Entrada por Unidad de Tratamiento.…………………………29

Gráfica 8. Nitrógeno Total Salida por Unidad de Tratamiento.………………………..… 29

Gráfica 9. Fósforo Total Entrada por Unidad de Tratamiento.…………………………... 30

Gráfica10. Fósforo Total Salida por Unidad de Tratamiento.……………………….…….30

Gráfica 11. SST Entrada por Unidad de Tratamiento.…………………………………..... 31

Gráfica 12. SST Salida por Unidad de Tratamiento.……………….…………………….. 31

Gráfica 13. pH Entrada por Unidad de Tratamiento.……………………………………... 32

Gráfica 14. pH Salida por Unidad de Tratamiento.…………………………………….… 32

Gráfica 15. Caudal Entrada por Unidad de Tratamiento.…………………………………. 33

Gráfica 16. Caudal Salida por Unidad de Tratamiento.…………………………………... 33

Gráfica 17. Temperatura Entrada por Unidad de Tratamiento.…………………………... 34

Gráfica 18. Temperatura Salida por Unidad de Tratamiento.…………………………….. 34

Gráfica 19. Eficiencia de Remoción DQO Total por Unidad de Tratamiento.…………… 35

Gráfica 20. Eficiencia de Remoción DQO Soluble por Unidad de Tratamiento…………. 35

Gráfica 21. Eficiencia de Remoción DBO5 por Unidad de Tratamiento.………………... 36

Gráfica 22. Eficiencia de Remoción SST por Unidad de Tratamiento.……………….…. 36

Gráfica 23. Eficiencia de Remoción Nitrógeno Total por Unidad de Tratamiento.……… 37

Gráfica 24. Eficiencia de Remoción Fósforo Total por Unidad de Tratamiento.………... 37

Gráfica 25. DQO Total Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.……………………….…. 38

Gráfica 26. DQO Total Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.……………………………. 38

Gráfica 27. DQO Soluble Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.………………….......... 39

Gráfica 28. DQO Soluble Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.…………………….…… 39

Gráfica 29. DBO Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.……………………………….... 40

Gráfica 30. DBO Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.……………………………….…. 40

Gráfica 31. Nitrógeno Total Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.……………………... 41

Gráfica 32. Nitrógeno Total Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.…………………….… 41

Gráfica 33. Fósforo Total Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.………………………... 42

Gráfica 34. Fósforo Total Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.……………………….… 42

Gráfica 35. SST Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.………………………………….. 43

Gráfica 36. SST Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.………………………………….... 43

Gráfica 37. pH Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.…………………………………… 44

Gráfica 38. pH Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.………………………………….…. 44

Gráfica 39. Caudal Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.………………………….…… 45

Gráfica 40. Caudal Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.……………………………….... 45

Gráfica 41. Temperatura Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo.…………………………. 46

Gráfica 42. Temperatura Salida Filtros Anaerobios – Tiempo.…………………………... 46

Gráfica 43. Eficiencia de Remoción DQO Total.………………………………………… 47

Gráfica 44. Eficiencia de Remoción DQO Soluble.………………………………….........48

Gráfica 45. Eficiencia de Remoción DBO5.……………………………………………… 49

Gráfica 46. Eficiencia de Remoción Sólidos Suspendidos Totales.…..………………….. 50

Gráfica 47. Eficiencia de Remoción Nitrógeno Total.……………………………………. 51

Gráfica 48. Eficiencia de Remoción Fósforo Total.……………………………..……….. 52

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1. Características del Filtro Anaeróbico……………………………………….….. 21

Tabla 2. Características del medio de soporte de los filtros anaeróbicos.…………….…. 22

Tabla 3. Proporciones para la preparación del agua residual sintética alimentada a los filtros

anaeróbicos………………………………………………………………………..….…... 22

Tabla 4. Eficiencia de remoción (promedio) de materia orgánica de los FAFAs………. 55

Tabla 5. Estadística descriptiva parámetros in situ de entrada.…………………………. 60

Tabla 6. Estadística descriptiva parámetros in situ de salida.……………………….…... 60

Tabla 7. Estadística descriptiva parámetros de entrada.………………………………… 61

Tabla 8. Estadística descriptiva parámetros de salida.……………………………….….. 63

Tabla 9. Estadística descriptiva eficiencias de remoción.………………………….……. 65

LISTADO DE CUADROS

Cuadro 1. Condiciones para favorecer el equilibrio dinámico del proceso anaeróbico…… 9

Cuadro 2. Comparación entre el tratamiento aeróbico y anaeróbico.…………………..... 14

Cuadro 3. Ventajas y desventajas del proceso anaerobio…………………………….….. 15

Cuadro 4. Ventajas y desventajas del proceso aerobio………………………................... 16

Cuadro 5. Factores y niveles de estudio……………………………………………….… 20

Cuadro 6. Variables.………………………………………………………………….….. 23

Cuadro 7. Frecuencia y parámetros de evaluación de las muestras.……………………... 24

Cuadro 8. Métodos Analíticos.…………………………………………………………... 25

LISTADO DE ANEXOS

ANEXO 1. Estadística descriptiva…………………………………………..…..……….. 60

ANEXO 2. Tabla de resultados de los análisis de laboratorio………………………..…... 69

1

1 INTRODUCCIÓN

1.1 Justificación

Años atrás, cuando la población era menor y las industrias pocas, los desechos que llegaban

a los ríos eran de menor cantidad, por lo tanto, la naturaleza se hacía cargo de los

contaminantes por medio de las bacterias presentes en el agua las cuales degradaban los

residuos depurando así el preciado líquido (Investigación y Desarrollo, 2000). En la

actualidad, el crecimiento acelerado de las ciudades, no ha permitido un cubrimiento de

servicios públicos adecuado para toda la población. Una de las consecuencias indeseables

de esta situación es la descarga indiscriminada de las aguas residuales domésticas e

industriales a los cuerpos de agua mas cercanos, siendo imposible para la naturaleza

eliminar la inmensa cantidad de contaminantes del agua con su consecuente deterioro y con

consecuencias desfavorables para la ecología y la salud pública. Los países desarrollados

han controlado esta situación utilizando sistemas de depuración de las aguas residuales

previamente a su descarga en la fuente receptora. Al igual que la tecnología de la

evacuación de las aguas servidas, se han hecho numerosos esfuerzos para la aplicación de

los sistemas de depuración utilizado en los países desarrollados a las condiciones

socioeconómicas, climáticas y culturales de nuestro medio. Uno de los resultados obtenidos

en estos esfuerzos es la incapacidad económica de las municipalidades para pagar los altos

costos de inversión y de operación de los sistemas tradicionales para el tratamiento de las

aguas residuales. A diferencia de otro tipo de servicios públicos, el tratamiento de las aguas

residuales necesita de soluciones tecnológicas apropiadas para el medio climático y

socioeconómico de los países en vías de desarrollo (Giraldo, 1993).

Una de las alternativas tecnológicas para la depuración de las aguas residuales que ha

tenido un gran desarrollo en las últimas décadas ha sido la de los tratamientos biológicos en

ambientes anaerobios (Giraldo, 1993).

2

El filtro anaeróbico desarrollado a finales de los años sesenta es un reactor de cultivo fijo

clasificado como de alta tasa, que alcanza la separación entre el tiempo de retención

hidráulico (TRH) y el tiempo se retención celular (TRC) que puede ser del orden de 100

días, de esta manera se permite dentro del reactor un crecimiento lento de los

microorganismos independientemente del flujo de agua residual. Este reactor ha encontrado

aplicabilidad en el tratamiento de aguas residuales industriales y domésticas (Castaño,

2003).

En el filtro el agua residual fluye de forma ascendente, sobre o a través de una masa de

sólidos biológicos, contenidos en un reactor con material de empaque. La biomasa en el

reactor puede estar adherida a la superficie del medio en forma de biopelícula, o estar en

suspensión en el líquido como un lodo granular o floculento que se distribuye en los

intersticios del medio empacado como función de la velocidad ascensional. Los compuestos

orgánicos solubles y los nutrientes existentes en el agua residual afluente se difunden

dentro de los sólidos biológicos, adheridos al medio o en suspensión, convirtiéndose en los

productos intermedios y finales propios de la digestión anaeróbica (Castaño, 2003),

depurando de esta manera el agua.

El proyecto realizado es continuación de estudios previos y es el pretratamiento de

humedales en el proyecto: Hidrodinámica y Cinética de Humedales Artificiales de Flujo

Subsuperficial que busca contribuir con la preservación de los ecosistemas y la salud

pública mediante la depuración de las aguas residuales producto de las actividades

humanas.

Este estudio presenta los resultados experimentales obtenidos en la evaluación de los

FAFAs para la remoción de materia orgánica al variar la carga orgánica volumétrica (COV)

aplicada y duplicar el tiempo de retención hidráulica (TRH).

3

1.2 Objetivo General

Evaluar la eficiencia de remoción de materia orgánica, con variación de la carga orgánica

volumétrica, de los filtros anaerobios de flujo ascendente.

1.3 Objetivos Específicos

• Evaluar la eficiencia de remoción de materia orgánica de los filtros anaerobios de

flujo ascendente operando bajo las cargas orgánicas volumétricas (COV) de 0.7 y

1.26 Kg DQO/m3día.

• Evaluar el impacto de duplicar el tiempo de retención hidráulica.

4

2 REVISIÓN DE LITERATURA

2.1 Proceso Anaerobio

El tratamiento anaerobio es el proceso de degradación u oxidación de la materia orgánica

por la acción coordinada de cinco grupos diferentes de microorganismos en cuatro etapas

secuenciales: Hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis, en ausencia de

oxígeno u otros agentes oxidantes fuertes (SO=4, NO=

3, etc), para obtener la energía

requerida para el crecimiento y mantenimiento de los organismos anaerobios. El proceso

microbial es muy complejo y está integrado por múltiples reacciones paralelas y en serie,

interdependientes entre sí. Como subproducto se obtiene un gas, denominado usualmente

biogás, cuya composición básica es metano CH4 y dióxido de carbono CO2 en un 95 %,

pero con la presencia adicional de nitrógeno, hidrógeno, amoníaco y sulfuro de hidrógeno,

usualmente en proporciones inferiores al 1%. La figura 1 muestra el proceso de producción

del metano (Romero, 2004).

2.1.1 Hidrólisis

Inicialmente las bacterias hidrolíticas, mediante transformaciones enzimáticas, fermentan

los compuestos orgánicos complejos en compuestos de masa molecular baja como los

azúcares, aminoácidos, ácidos grasos y glicerol, adecuados para emplearlos como fuente de

energía y de carbón celular (Romero, 2004).

2.1.2 Acidogénesis

Las bacterias acidogénicas transforman las moléculas pequeñas, producto de la hidrólisis,

en ácidos orgánicos, por ejemplo acido acético, propiónico, butírico, valérico y fórmico,

además de hidrógeno y dióxido de carbono. Durante esta etapa fermentativa no existe

5

realmente estabilización, sino una transformación de material orgánico complejo en

compuestos más simples. (Romero, 2004).

C6H12O6 + 3H2O →→→→Bacterias CH3COCOOH + 3CO2 + 7 H2

Glucosa Piruvato

Reacción 1

2.1.3 Acetogénesis

Los productos de la acidogénesis son convertidos en acido acético, hidrógeno y dióxido de

carbono mediante las bacterias acetogénicas (Romero, 2004).

2 CH3COCOOH + 2H2O →→→→Bacterias 2 CH3COOH + 2CO2 + 2 H2

Piruvato Acetato

Reacción 2

2.1.4 Metanogénesis

En esta etapa a partir del ácido acético y fórmico, (CO2, H2) y metanol, las bacterias

metanogénicas producen metano, dióxido de carbono y agua (Romero, 2004; Metcalf &

Eddy, 1995). Estas bacterias son microorganismos estrictamente anaeróbicos muy sensibles

a los cambios de temperatura y pH.

6

Sin embargo, en un digestor anaeróbico, las dos rutas principales de producción de metano

son (Metcalf & Eddy, 1995):

• La formación de metano por la reducción del CO2 con el H2 por intermedio de las

bacterias metanogénicas hidrogenofílicas.

4H2 + CO2 →→→→Bacterias CH4 + 2 H2O

reacción

KJ130.69∆Gº −=

Reacción 3

• La producción de metano a partir del acetato por medio de las bacterias

metanogénicas acetoclásticas.

CH3COOH →→→→Bacterias CH4 + CO2

CH3COO - + H2O →→→→Bacterias CH4 + HCO3 -

reacción

KJ31ºG∆ -====

Reacción 4

Estas bacterias tienen tasas de crecimiento muy lentas, razón por la cual se considera que su

metabolismo es un factor limitante del tratamiento anaerobio de los residuos orgánicos. En

general todas las bacterias metanogénicas son de crecimiento muy lento y, por lo tanto, el

tiempo de retención celular debe ser lo suficientemente largo para permitir su crecimiento e

7

impedir su extracción del sistema, se considera que la fermentación metanogénica controla

la tasa del proceso (Metcalf & Eddy, 1995).

La mayor parte del metano producido, el 70% proviene de la fermentación del ácido

acético, el cual es el ácido predominante en la fermentación de carbohidratos, proteínas y

grasas; el 30% restante, es el resultado de la reducción del CO2 por el H2 (Romero, 2004;

Díaz, 1987).

La estabilización o remoción biológica anaerobia de DBO ocurre en la etapa de formación

de metano, porque este es poco soluble en el agua y se evapora con el gas que sale del

reactor. El CO2 producido también escapa como gas o es convertido en alcalinidad

bicarbonácea (Romero, 2004; Metcalf & Eddy, 1995).

Para mantener una digestión eficiente debe haber producción de metano y mantenerse una

concentración baja de hidrógeno. Lo anterior ocurre debido a la relación simbiótica

sintrófica (mutuamente beneficiosa) obligada entre las bacterias metanogénicas utilizadoras

de hidrógeno que contribuyen a mantener bajas presiones parciales de H2 en el sistema.

Esto desplaza el equilibrio de la fermentación hacia la formación de acetato, mediante las

bacterias acetogénicas, sustrato a su vez de las bacterias acetoclásticas, controlantes de la

velocidad neta de la digestión (Metcalf & Eddy, 1995).

La formación de metano también puede verse afectada por la concentración de sulfatos en

el afluente. Al comparar las constantes de saturación media (Ks) de las bacterias

metanogénicas utilizadoras de hidrógeno (6.6 M), y la de las bacterias reductoras del

sulfato (1.3 M) puede observarse que la reducción de sulfatos a sulfuros de hidrógeno se

encuentra energéticamente favorecida. Asimismo, la comparación de sus constantes de

saturación media en la metabolización del acetato, muestran una amplia diferencia, 0.2 mM

para las reductoras del sulfato y 3 mM para las metanogénicas (Díaz, 1987); en las

reacciones 3 a 6 también se puede apreciar que las bacterias sulforeductoras tienen más

afinidad por el H2 y el acetato como sustrato que las metanogénicas (Comparando las

energías libres); Por tanto, cuando las concentraciones de acetato e hidrógeno son

8

limitantes, la reducción del sulfato prevalecerá sobre la formación de metano. Sin embargo

la concentración de sulfatos básicamente no tiene efecto en la eficiencia de remoción de

DQO, debido a que la existencia de bacterias sulfato reductoras compensan la inactividad

de las metanógenas, dado que consumen H2 y metabolizan acetato (Castaño, 2003) .

O4HSH 2H SO 4H22

ctorasSulforredu

Bacterias 2-

42++++ →→→→++++++++ ++++

reacción

KJ21.151ºG∆ -====

Reacción 5

OH 2 SH CO 2 3H SO4 COOCH222

ctorasSulforredu

Bacterias

- 2-

3++++++++ →→→→++++++++ ++++

reacción

KJ5.57ºG∆ -====

Reacción 6

No obstante, en reactores anaeróbicos la etapa limitante está relacionada con factores como:

la naturaleza del sustrato, la configuración del reactor, la temperatura, o la velocidad de

carga al sistema, por lo cual la etapa limitante estará determinada en mayor o menor grado

por estos factores. Así, para sustratos con alto contenido de celulosa o lignina, la limitación

se presentará en la hidrólisis de estos compuestos. La hidrólisis también podrá ser limitante

con residuos de alto contenido de grasas o lípidos, por tanto, la limitación será mucho

mayor si el proceso se efectúa a bajas temperaturas. La fase de formación de ácidos

también podrá constituirse en la fase controladora del proceso. Por ejemplo, residuos con

alto contenido de sustratos fácilmente hidrolizables dan lugar a la formación acelerada de

ácidos. Estos no podrán removerse a la misma velocidad de producción, por lo que existirá

una acumulación de ácidos en el sistema, y en consecuencia se presentará inhibición de la

formación de metano. De manera similar, esta etapa será limitante cuando la carga orgánica

en el sistema es muy baja. La poca concentración de ácidos volátiles afecta la velocidad de

9

formación de metano, pero a medida que se aumente la carga, la metanogénesis se

incrementará (Díaz, 1987).

2.1.5 Estabilidad del proceso

Con objeto de mantener un sistema de tratamiento anaerobio que estabilice correctamente

el residuo orgánico, los microorganismos formadores de ácidos y de metano se deben

encontrar en un estado de equilibrio dinámico. Las condiciones óptimas para favorecer

dicho estado y por lo tanto tener un proceso anaerobio eficiente se encuentran descritas en

el cuadro 1. (Romero, 2004; Metcalf & Eddy, 1995):

Cuadro 1. Condiciones para favorecer el equilibrio dinámico del proceso anaeróbico.

PARÁMETRO CONDICIÓN

Bacterias Equilibrio dinámico entre no metanogénicas

y metanogénicas

Temperatura Intervalo óptimo mesofílico (20 – 40 ºC).

Medio Anaerobio, OD (oxígeno disuelto) = 0

Sustancias tóxicas Como metales pesados y sulfuros, ausentes.

Nutrientes

Nitrógeno, Fósforo, trazas de Ca, Mg, Fe,

para asegurar el crecimiento de los

microorganismos.

pH 6.5 - 7.6

Alcalinidad 1000 - 5000 mg/l – CaCO3 *

Ácidos volátiles Inferior a 250 mg/l *

*Para evitar que el pH descienda por debajo de 6.2, que es límite de la actividad de la

bacterias formadoras de metano.

10

Figura 1. Formación de metano en la digestión anaerobia (Tomado de Romero

(2004))

2.2 Reactores Anaeróbicos

Como el crecimiento de los microorganismos involucrados en la producción de metano es

muy lento, la retención de la biomasa en el reactor es uno de los factores más importantes

para su funcionamiento. El desarrollo y mantenimiento de una alta concentración de

biomasa es elemento fundamental para el diseño y operación de estos reactores.

Afortunadamente, muchas de las bacterias involucradas en el proceso tienen la capacidad

de adherirse unas a otras formando “flocs”, o adherirse a superficies, lo que facilita su

retención en el reactor. Es así como la utilización de esta característica ha permitido el

desarrollo de procesos estables y eficientes.

11

En la actualidad una serie de reactores avanzados de alta tasa que aseguran una eficiente

retención de la biomasa, se presentan como nuevas alternativas de tratamiento. Dentro de

estos se pueden mencionar los presentes en la figura 2. (Díaz, 1987).

Figura 2. Diferentes tipos de reactores anaeróbicos (Tomado de Díaz (1987))

descendente

12

2.3 El Filtro Anaeróbico de Flujo Ascendente (Tomado de Romero (2004))

El filtro anaerobio de flujo ascendente es un proceso de crecimiento adherido propuesto por

Young y McCarty en 1969, para el tratamiento de residuos solubles. De los sistemas de

tratamiento anaerobio es el más sencillo de mantener porque la biomasa permanece como

una película microbial adherida y porque como el flujo es ascensional, el riesgo de

taponamiento es mínimo.

El filtro anaerobio está constituido por un tanque o columna, relleno con un medio sólido

para soporte del crecimiento biológico anaerobio (figura 3). El agua residual es puesta en

contacto con el crecimiento bacterial anaerobio adherido al medio y como las bacterias son

retenidas sobre el medio y no salen en el efluente, es posible obtener tiempos de retención

celular del orden de cien días con tiempos de retención hidráulica cortos. Los filtros

anaerobios también pueden ser útiles para desnitrificar efluentes ricos en nitratos o como

pretratamiento en plantas de purificación de agua.

Figura 3. Filtro anaerobio de flujo ascendente (FAFA)

13

El proceso no utiliza recirculación ni calentamiento y produce una cantidad mínima de

lodo; las pérdidas de energía a través del lecho son mínimas. El filtro anaerobio usa como

medio de soporte de crecimiento piedras, anillos de plástico o bioanillos plásticos,

colocados al azar. La mayor parte de la biomasa se acumula en los vacíos intersticiales

existentes entre el medio. La acumulación de biomasa y de sólidos inertes puede causar

canalización y cortocircuito. El medio permanece sumergido en el agua residual,

permitiendo una concentración de biomasa alta y un efluente clarificado; el proceso se ha

usado a bajas temperaturas, pero preferiblemente la temperatura debe ser mayor de 25 ºC.

El espesor observado de biopelícula sobre diferentes medios plásticos es de 1 a 3 mm. El

residuo debe contener alcalinidad suficiente para mantener un pH, en la zona de lodos,

mayor de 6.5; Sin embargo, el amonio liberado en la hidrólisis de las proteínas puede

reducir la alcalinidad requerida de fuentes externas.

El arranque de un proceso de crecimiento adherido puede ser más lento que el de un

proceso de crecimiento suspendido, puede demorar unos seis meses en aguas residuales de

baja concentración y de temperatura baja. Sin embargo, el filtro anaerobio es poco sensible

a variaciones de carga hidráulica y a la operación discontinua pues el medio retiene los

sólidos y la biomasa formada en él. En estudios hechos en Brasil se indica que estos filtros

logran remociones de DBO del 80%, con lechos de piedra de 4 a 7 mm y altura de 1.20 m.

Otros estudios con residuo de DQO igual a 12000 mg/l, carga orgánica volumétrica menor

de 4 Kg DQO/m3 d, tiempo de retención hidráulica de 1 día, edad de los lodos de 56 días y

temperaturas de 20 a 25 ºC, indicaron remociones del 88 % de DQO.

Es destacable el uso actual de los sistemas anaeróbicos en zonas rurales y comunidades

dispersas, dado que precisan de menor suministro de energía externa y, eventualmente,

podrían obtenerse subproductos de utilidad como el caso del biogás (ver cuadro 2),

(Castaño, 2003).

14

Cuadro 2. Comparación entre el tratamiento aeróbico y anaeróbico (Fuente: Castaño,

2003)

COMPARACIÓN TRATAMIENTO

AERÓBICO

TRATAMIENTO

ANAERÓBICO

Modelo de mineralización del sustrato

C6H12O6 + 6O2 ↔ 6CO2 + 6H2O

∆Go = -2840 KJ/mol Glucosa

C6H12O6 ↔ 3CO2 + 3CH4

∆Go = -393 KJ/mol Glucosa

Balance de carbono

50-60 % es convertido a CO2 40-50 % es incorporado como tejido celular

95% es convertido a biogás; 5% es incorporado como tejido celular

Balance de energía

60% de la energía es almacenada en la nueva biomasa; 40% se disipa como calor

90% se retiene como CH4, 3-5% se disipa como calor, 5-7% almacenada en la nueva biomasa

Requerimientos de energía Alta demanda de energía para aireación

No se requieren entradas extremas de energía

Requerimientos de nutrientes A menudo se requiere adición de nutrientes

Bajos requerimientos de nutrientes

Arranque Cortos tiempos de arranque Mayores tiempos de arranque

Estado de desarrollo Tecnología establecida

Tecnología recientemente establecida, aun bajo investigación para aplicaciones específicas

Remoción de nutrientes Se puede incorporar la remoción de nutrientes

Remoción de nutrientes a través de postratamientos

Remoción de patógenos Baja Baja

15

Cuadro 3. Ventajas y desventajas del proceso anaerobio (Fuente: Romero, 2004)

VENTAJAS DESVENTAJAS

- Tasa baja de síntesis celular y, por

consiguiente, poca producción de

lodos.

- El lodo producido es

razonablemente estable y puede

secarse y disponerse por métodos

convencionales.

- No requiere oxígeno. Por tanto,

usa poca energía eléctrica y es

especialmente adaptable a aguas

residuales de alta concentración

orgánica.

- Produce metano, el cual puede ser

útil como energético

- Tiene requerimientos nutricionales

bajos.

- Para obtener grados altos de

tratamiento requiere temperaturas

altas.

- El medio es corrosivo.

- Tiene riesgos de salud por H2S.

- Exige un intervalo de operación de

pH bastante restringido.

- Requiere concentraciones altas de

alcalinidad.

- Es sensible a la contaminación con

oxígeno.

- Puede presentar olores

desagradables por H2S, ácidos

grasos y amidas.

16

Cuadro 4. Ventajas y desventajas del proceso aerobio (Fuente: Romero, 2004)

VENTAJAS DESVENTAJAS

- Ausencia de olores.

- Mineralización de todos los

compuestos biodegradables

- Tasa alta de síntesis celular y, por

consiguiente, alta producción de

lodos.

- Requiere mucha energía eléctrica

para oxigenación y mezcla.

- Gran proporción de células en los

lodos que hace, en algunos casos,

necesaria su digestión, antes de

secarlos y disponerlos.

2.3.1 Configuración del filtro (Tomado de Castaño (2003))

El filtro anaeróbico de flujo ascendente se constituye de tres zonas funcionales: zona de

entrada, zona empacada y zona de salida.

2.3.1.1 Zona de entrada

En el filtro anaeróbico se pueden tener dos tipos de configuración de entrada: sin falso

fondo y con falso fondo (ver figura 4).

En la configuración sin falso fondo, todo el volumen del reactor es ocupado por el medio,

en este caso es importante cuidar que el material del fondo sea uniforme y de alta porosidad

con el fin de evitar taponamientos. Cuando la configuración es con falso fondo, se

promueve una zona en la que se forma un floc granular de buena sedimentabilidad. La

distribución del caudal se hace por medio de una tubería perforada (generalmente PVC) y

debe ser uniforme, con el fin de evitar zonas muertas dentro del reactor.

17

Figura 4. Configuraciones de entrada en filtros anaeróbicos. a) Sin falso fondo. b) Con

falso fondo (Tomado de Castaño (2003))

2.3.1.2 Zona empacada

Parte del filtro en la cual se encuentra el medio filtrante y se presenta el crecimiento de los

microorganismos con la consiguiente remoción de contaminantes orgánicos. El medio

filtrante sirve de soporte para que la población biológica se desarrolle, por lo cual una

principal característica que este debe poseer es una relativamente alta área superficial. Sin

embargo estudios han demostrado que a pesar de ocurrir una adherencia del filme biológico

al medio de soporte, una mayor porción de los microorganismos se encuentran suspendidos

en los intersticios del medio dejando de ser la superficie específica una variable de

importancia que afecte la eficiencia desde la perspectiva de la concentración de biomasa

activa.

No obstante, el tipo, forma y características del lecho filtrante ejercen influencia sobre la

eficiencia, en aspectos diferentes a la cantidad de biomasa activa fija: el medio actúa como

separador líquido – gas - sólido; también ayuda a proveer un flujo uniforme del agua

residual, propiciando un mayor contacto del residuo con la masa biológica; el medio retiene

la biomasa adherida o en suspensión, generando altos tiempos de retención celular, además

del efecto en los tiempos de arranque, la rugosidad del material de soporte, su grado de

EFLUENTE

GASES

AFLUENTE

MEDIO

BIOMASA SUSPENDIDA

a)

EFLUENTE

AFLUENTE

GASES

MEDIO

b)

18

porosidad, así como el tamaño del poro, afecta a la tasa de colonización de la población

microbiana.

Tipos de medios

Entre los tipos de medios más utilizados se encuentran la piedra triturada angulosa o

redonda (grava sin picos, de tamaño entre 4-7 cm), materiales cerámicos, vidrios, ladrillos,

poliésteres, poliuretano. Actualmente se han estudiado otras alternativas no convencionales

como son la guadua, el bambú, la cáscara de coco, tejas de barro; y otros más sofisticados

como los anillos sintéticos, las matrices plásticas de flujo cruzado o tubular; estos últimos

de mayores costos por ser mas eficientes. Estas nuevas alternativas han suprimido

inconvenientes como atascamientos y colmatación que se presentaban en los tratamientos

con grava, sobre todo cuando esta es pequeña, afectando negativamente la eficiencia con el

paso del tiempo.

Figura 5. Tipos de medios de empaque (Tomado de Castaño (2003))

19

2.3.1.3 Zona de salida

Esta zona cumple varias funciones importantes las cuales son: recibir el efluente del filtro,

evacuarlo y garantizar una correcta y homogénea circulación del mismo a través de todo el

sistema, así se evitarán cortos circuitos o zonas muertas lo que proporcionará una adecuada

eficiencia hidráulica. Cuando se presentan este tipo de inconvenientes los tiempos de

retención hidráulicos calculados en el diseño serán mayores que los reales, como

consecuencia podríamos obtener una baja eficiencia del sistema. Tomando en cuenta todos

estos aspectos la zona de salida puede ser a través de una tubería perforada o por medio de

un vertedero (ver figura 6). Estas dos configuraciones garantizan una recolección

homogénea a lo largo del sistema.

Figura 6. Configuraciones de salida. a) Tubería perforada, b) Vertedero (Tomado de

Castaño (2003))

20

3 DESARROLLO EXPERIMENTAL DE LA EVALUACIÓN DEL SIS TEMA DE

FAFAs

El proyecto de investigación se realizó en las instalaciones de la Universidad Tecnológica

de Pereira, específicamente en un sistema de FAFAs, (pretratamiento de humedales; parte

del proyecto: Hidrodinámica y Cinética de Humedales Artificiales de Flujo

Subsuperficial) ubicado en la planta de tratamiento de aguas residuales.

3.1 Materiales y Métodos

3.1.1 Factores de estudio

El cuadro 5 muestra los factores de estudio y los niveles para cada factor:

Cuadro 5. Factores y niveles de estudio.

FACTOR NIVELES

A Carga orgánica volumétrica 0.7 Kg DQO/m3día (CO II) 1.26 Kg DQO/m3día (CO III)

B Tiempo de retención

hidráulica Duplicado

3.1.2 Descripción del sistema

Para el desarrollo del proyecto se trabajó en un montaje de dos FAFAs ubicados en serie

con medio de soporte en guadua. El montaje posee un sistema de alimentación de agua

residual sintética, la cual es llevada a los filtros por medio de una bomba peristáltica que a

21

su vez reguló el caudal de la solución de 312 ml/min. (Figura 7). El tiempo de retención

hidráulica de los filtros fue de 12 horas.

Las dimensiones y características de los filtros anaeróbicos y del medio de soporte se

presentan en las tablas 1 y 2.

Figura 7. Montaje experimental de los FAFAs

Tabla 1. Características del filtro anaeróbico

FILTROS ANAERÓBICOS CARACTERÍSTICAS

Material Canecas plásticas de 56 cm de diámetro y 83 cm de altura

Zona de entrada

Se utilizó una parrilla metálica como falso fondo. La distribución del agua residual se hizo a través de un marco de 25 cm de lado en pvc de 1/2 pulgada, perforado lateralmente cada 2.5 cm.

22

Tabla 2. Características del medio de soporte de los filtros anaeróbicos

PARÁMETRO GUADUA

Volumen empacado, L 148

Porosidad 0.60

Volumen de vacíos, L 59

Altura del lecho, m 0.60

Forma Anillos

Diámetro, cm ≈ 2.5

Longitud, cm ≈ 2.5

3.1.3 Características del agua residual sintética

El agua residual sintética se preparó en un tanque de 800 litros al cual se le agregó: agua

limpia, agua residual proveniente de la Universidad Tecnológica de Pereira como

suministro de micro y macronutrientes y sangre de bovino obtenida del matadero

metropolitano de la ciudad de Pereira como fuente de materia orgánica, en las proporciones

dadas en la tabla 3.

Tabla 3. Proporciones para la preparación del agua residual sintética alimentada a los

filtros anaeróbicos

COV (Kg

DQO/m3día)

DQO

Afluente

(mg/l)

Dilución

Volumen

Sangre (ml)

Volumen

Agua

Limpia (L)

Volumen

Agua

Residual (L)

0.7 (CO II) 350 800 1000 639.0 160

1.26 (CO III) 630 400 2000 638.0 160

23

3.1.4 Inoculación

El proyecto se inició sobre un sistema ya arrancado. La inoculación se realizó en un estudio

previo con el fin de minimizar el período de arranque de los filtros, suministrando una

población inicial de lodos provenientes de la planta de tratamiento de agua residual de

Postobón de la siguiente manera: una capa de guadua, una capa de lodo y una capa de cal

hasta completar 60 cm de lecho.

3.1.5 Variables

La materia orgánica en el agua residual sintética, se midió en términos de Demanda

Química de Oxígeno (DQO) total y soluble y Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5).

Para los análisis estadísticos se tomó como variable de respuesta principal el porcentaje de

remoción de DQO (Total y Soluble) y DBO5.

Cuadro 6. Variables

VARIABLES NO CONTROLADAS

VARIABLES DE CONTROL

VARIABLES DE RESPUESTA

Calidad del agua cruda que entra a los reactores

Condiciones ambientales

pH

Temperatura

Caudal de entrada a los reactores (TRH)

Demanda Química de Oxígeno, DQO (total y soluble) Demanda Bioquímica de Oxígeno, DBO5

Sólidos Suspendidos Totales, SST Fósforo Total, PT Nitrógeno Total, NTK.

3.1.6 Programa de muestreo

Durante el trabajo de campo se realizaron 16 muestreos, uno por semana, en cada punto

reseñado en la figura 7, se hizo toma de muestra compuesta de la siguiente manera: se tomó

24

una alícuota de 84 ml en cada punto con intervalos de media hora secuencialmente, de esta

forma hasta completar 1 litro de muestra en 6 horas.

La frecuencia y parámetros evaluados en las muestras se encuentran descritos en el cuadro

7.

Cuadro 7. Frecuencia y parámetros de evaluación de las muestras

PARÁMETRO FRECUENCIA

pH Semanal (in situ)

Temperatura Semanal (in situ)

Caudal Semanal (in situ)

Demanda Bioquímica de Oxígeno - DBO5 Semanal

Demanda Química de Oxígeno Total - DQOt Semanal

Demanda Química de Oxígeno Soluble - DQOs Semanal

Sólidos Suspendidos Totales - SST Semanal

Nitrógeno Total Kjeldahl - NTK Semanal

Fósforo Total – PT Semanal

3.1.7 Métodos analíticos

Los análisis de laboratorio se desarrollaron con base en el manual Standard Methods for the

Examination of Water and Wastewater. El cuadro 8 presenta los métodos analíticos

utilizados.

25

Cuadro 8. Métodos analíticos

PARÁMETRO MÉTODO ANALÍTICO

Demanda Bioquímica de Oxígeno - DBO5 Incubación a 20 ºC por 5 días, luego medida de oxígeno por método potenciométrico

Demanda Química de Oxígeno – DQO Reflujo cerrado, método titulométrico Nitrógeno Total – NTK Kjeldahl Fósforo Total – PT Digestión y método fotométrico Sólidos Suspendidos Totales – SST Gravimétrico pH pH-metro

Temperatura Termómetro digital y de columna de mercurio.

Caudal Volumétrico

26

3.2 Resultados y Discusión 3.2.1 Gráficos de barras: Parámetros - Unidad de Tratamiento

FAFA 1 FAFA 2 FAFA1+FAFA2

Unidad de Tratamiento

0.00

250.00

500.00

750.00

DQ

OT

Ent

rada

(m

g/l)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�

Error Bars show Mean +/- 1,0 SD

Gráfica 1. DQO Total Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

100.00

200.00

300.00

DQ

OT

Sal

ida

(mg/

l)

�

� �

CO II CO III



�

� �


Gráfica 2. DQO Total Salida por Unidad de Tratamiento

27



0.00

250.00

500.00

750.00

DQ

OS

Ent

rada

(m

g/l)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 3. DQO Soluble Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

100.00

200.00

300.00

DQ

OS

Salid

a (m

g/l)

�

� �

CO II CO III



�

� �


Gráfica 4. DQO Soluble Salida por Unidad de Tratamiento

28



0.00

250.00

500.00

750.00

DB

O5

Ent

rada

(m

g/l)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 5. DBO5 Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

100.00

200.00

300.00

DB

O5

Salid

a (m

g/l)

�

� �

CO II CO III



�

� �


Gráfica 6. DBO5 Salida por Unidad de Tratamiento

29



0.00

25.00

50.00

75.00

NK

T E

ntra

da (

mg/

l)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 7. Nitrógeno Total Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

25.00

50.00

75.00

NK

T S

alid

a (m

g/l)

�

� �

CO II CO III



�

� �


Gráfica 8. Nitrógeno Total Salida por Unidad de Tratamiento

30



0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

PT

Ent

rada

(m

g/l)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 9. Fósforo Total Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

PT

Sal

ida

(mg/

l) �

� �

CO II CO III



�

� �


Gráfica 10. Fósforo Total Salida por Unidad de Tratamiento

31



0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

SST

Ent

rada

(m

g/l) �

�

�

CO II CO III



��

�


Gráfica 11. SST Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

SST

Sal

ida

(mg/

l)

�

� �

CO II CO III



�

� �


Gráfica 12. SST Salida por Unidad de Tratamiento

32



0.00

2.00

4.00

6.00

pH E

ntra

da

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 13. pH Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

2.00

4.00

6.00

pH S

alid

a

� � �

CO II CO III



�

� �


Gráfica 14. pH Salida por Unidad de Tratamiento

33



0.00

100.00

200.00

300.00

Cau

dal E

ntra

da (

ml/m

in)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 15. Caudal Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

100.00

200.00

300.00

Cau

dal S

alid

a (m

l/min

) �

� �

CO II CO III



�

� �


Gráfica 16. Caudal Salida por Unidad de Tratamiento

34



0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

Tem

pera

tura

Ent

rada

(ºC

)

�

��

CO II CO III



��

�


Gráfica 17. Temperatura Entrada por Unidad de Tratamiento



0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

Tem

pera

tura

Sal

ida

( ºC

)

��

CO II CO III



��


Gráfica 18. Temperatura Salida por Unidad de Tratamiento

35

3.2.2 Gráficos de barras: Eficiencia de Remoción – Unidad de Tratamiento



0.00

25.00

50.00

75.00

Efi

cien

cia

DQ

O T

otal

(%)

�

�

�

CO II CO III



� �

�

Error Bars show Mean +/- 1,0 SE

Gráfica 19. Eficiencia de Remoción DQO Total por Unidad de Tratamiento



0.00

25.00

50.00

75.00

Efi

cien

cia

DQ

O S

olub

le (

%)

�

�

�

CO II CO III



��

�


Gráfica 20. Eficiencia de Remoción DQO Soluble por Unidad de Tratamiento

36



0.00

25.00

50.00

75.00

Efi

cien

cia

DB

O5

(%)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 21. Eficiencia de Remoción DBO5 por Unidad de Tratamiento



-10.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

Efi

cien

cia

SST

(%

)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 22. Eficiencia de Remoción SST por Unidad de Tratamiento

37



-80.00

-40.00

0.00

40.00

Efi

cien

cia

NK

T (

%)

�

�

�

CO II CO III



�

�

�


Gráfica 23. Eficiencia de Remoción Nitrógeno Total por Unidad de Tratamiento



-1,000.00

0.00

1,000.00

Efi

cien

cia

PT

(%

)

�

�

�

CO II CO III



� � �


Gráfica 24. Eficiencia de Remoción Fósforo Total por Unidad de Tratamiento

38

3.2.3 Gráficos de línea: Parámetros – Tiempo

200 240 280 320

Días

400.00

600.00

800.00

DQ

OT

Ent

rada

(m

g/l)

�

�

��

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 25. DQO Total Entrada Filtros Anaerobios - Tiempo

200 240 280 320

Días

100.00

200.00

300.00

DQ

OT

Sal

ida

(mg/

l)

�

� �

� �

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

�

�

�

��

�

�

�

�

�

�

� �

�

�

�

CO IICO III

Gráfica 26. DQO Total Salida Filtros Anaerobios - Tiempo

39

200 240 280 320

Días

400.00

600.00

800.00

DQ

OS

Ent

rada

(m

g/l)

�

�

�

�

� �

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 27. DQO Soluble Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo

200 240 280 320

Días

100.00

200.00

300.00

DQ

OS

Salid

a (m

g/l)

�

�

��

�

�

�

�

�

�

��

�

�

�

�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

��

�

��

�

�

�

�

�

��

�

�

�

�

CO IICO III

Gráfica 28. DQO Soluble Salida Filtros Anaerobios – Tiempo

40

200 240 280 320

Días

200.00

400.00

600.00

800.00

DB

O5

Ent

rada

(mg/

l)

� �

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

��

�

�

CO II

CO III

Gráfica 29. DBO5 Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo

200 240 280 320

Días

100.00

200.00

300.00

DB

O5

Salid

a (m

g/l)

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

��

�

��

�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

�

�

��

�

�

�

�

�

�

��

�

�

�

�

CO IICO III

Gráfica 30. DBO5 Salida Filtros Anaerobios - Tiempo

41

200 240 280 320

Días

20.00

40.00

60.00

80.00

NK

T E

ntra

da (m

g/l)

� ��

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 31. Nitrógeno Total Entrada Filtros Anaerobios – Tiempo

200 240 280 320

Días

20.00

40.00

60.00

80.00

NK

T S

alid

a (m

g/l)

�

�

�

�

�

�

�

�

��

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

�

�

�

�

�

�

�

�

��

�

�

��

�

�

CO II

CO III

Gráfica 32. Nitrógeno Total Salida Filtros Anaerobios - Tiempo

42

200 240 280 320

Días

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

PT

Ent

rada

(m

g/l)

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 33. Fósforo Total Entrada Filtros Anaerobios - Tiempo

200 240 280 320

Días

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

PT

Sal

ida

(mg/

l)

�

�

�

� �

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO IICO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 34. Fósforo Total Salida Filtros Anaerobios – Tiempo

43

200 240 280 320

Días

40.00

60.00

80.00

100.00

SST

Ent

rada

(m

g/l)

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 35. SST Entrada Filtros Anaerobios - Tiempo

200 240 280 320

Días

25.00

50.00

75.00

100.00

SST

Sal

ida

(mg/

l)

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

�

��

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 36. SST Salida Filtros Anaerobios – Tiempo

44

200 240 280 320

Días

7.00

7.20

7.40

7.60pH

Ent

rada

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 37. pH Entrada Filtros Anaerobios - Tiempo

200 240 280 320

Días

6.70

6.80

6.90

7.00

7.10

pH S

alid

a

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

�

�

�

� �

�

�

�

�

�

��

CO II

CO III

Gráfica 38. pH Salida Filtros Anaerobios – Tiempo

45

200 240 280 320

Días

280.00

300.00

320.00

340.00

Cau

dal E

ntra

da (

ml/m

in)

�

�

�

�

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�

�

�

�

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�

CO II

CO III

Gráfica 39. Caudal Entrada Filtros Anaerobios - Tiempo

200 240 280 320

Días

240.00

280.00

320.00

360.00

Cau

dal S

alid

a (m

l/min

)

�

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�

�

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�

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�

�

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�

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CO II CO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

�

�

�

�

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�

�

�

�

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 40. Caudal Salida Filtros Anaerobios – Tiempo

46

200 240 280 320

Días

20.00

21.00

22.00

23.00

24.00

Tem

pera

tura

Ent

rada

( ºC

)

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

��

CO II

CO III

Gráfica 41. Temperatura Entrada Filtros Anaerobios - Tiempo

200 240 280 320

Días

20.00

21.00

22.00

23.00

24.00

Tem

pera

tura

Sal

ida

( ºC

)

�

�

�

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�

�

�

�

�

�

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�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA1+FAFA2

200 240 280 320

Días

�

�

�

�

�

�

�

� �

�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 42. Temperatura Salida Filtros Anaerobios - Tiempo

47

3.2.4 Gráficos de línea: Eficiencia de Remoción- Tiempo

20.00

40.00

60.00

80.00

Efi

cien

cia

DQ

O T

otal

(%

)

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��

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CO II

CO III

FAFA 1 FAFA 2

FAFA1+FAFA2

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CO IICO III

200 240 280 320

Días

20.00

40.00

60.00

80.00

Efi

cien

cia

DQ

O T

otal

(%

)

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��

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CO II

CO III

Gráfica 43. Eficiencia de Remoción DQO Total

48

20.00

40.00

60.00

80.00

Efi

cien

cia

DQ

O S

olub

le (%

)

�

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CO II

CO III

FAFA 1 FAFA 2

FAFA1+FAFA2

�

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CO II CO III

200 240 280 320

Días

20.00

40.00

60.00

80.00

Efi

cien

cia

DQ

O S

olub

le (

%)

�

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CO II

CO III

Gráfica 44. Eficiencia de Remoción DQO Soluble

49

20.00

40.00

60.00

80.00

Efi

cien

cia

DB

O5

(%)

�

�

��

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CO II

CO III

FAFA 1 FAFA 2

FAFA1+FAFA2

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��

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CO II

CO III

200 240 280 320

Días

20.00

40.00

60.00

80.00

Efi

cien

cia

DB

O5

(%)

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CO II

CO III

Gráfica 45. Eficiencia de Remoción DBO5

50

-50.00

-25.00

0.00

25.00

50.00

Efi

cien

cia

SST

(%)

�

�

�

�

�

�

�

�

�

��

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�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA 2

FAFA1+FAFA2

�

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�

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�

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�

�

�

�

CO IICO III

200 240 280 320

Días

-50.00

-25.00

0.00

25.00

50.00

Efi

cien

cia

SST

(%

) �

�

�

�

�

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�

�

�

�

�

CO II

CO III

Gráfica 46. Eficiencia de Remoción Sólidos Suspendidos Totales

51

-300.00

-200.00

-100.00

0.00

Efi

cien

cia

NK

T (%

)

�

�

�

�

�

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�

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�

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��

�

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�

CO II

CO III

FAFA 1 FAFA 2

FAFA1+FAFA2

�

�

�

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�

�

�

��

�CO II

CO III

200 240 280 320

Días

-300.00

-200.00

-100.00

0.00

Efi

cien

cia

NK

T (

%)

�

�

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�

�

�

�

�

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�

CO II

CO III

Gráfica 47. Eficiencia de Remoción Nitrógeno Total

52

-6,000.00

-4,000.00

-2,000.00

0.00

Efi

cien

cia

PT

(%

)

� � � �

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� ��

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CO II

CO III

FAFA 1 FAFA 2

FAFA1+FAFA2

��

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��

CO II

CO III

200 240 280 320

Días

-6,000.00

-4,000.00

-2,000.00

0.00

Efi

cien

cia

PT

(%)

��

�

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�

CO II CO III

Gráfica 48. Eficiencia de Remoción Fósforo Total

53

3.2.5. Análisis de resultados

pH

Durante todo el estudio se observó un valor promedio de 7.22 a la entrada del sistema de

filtros, 6.88 a la salida del filtro 1 y de 6.97 a la salida del filtro 2, lo que muestra que en el

filtro 1 ocurre en su mayoría la solubilización y acidificación parcial de los compuestos

complejos del agua residual (hidrólisis, acidogénesis) y en el filtro 2 el pH vuelve a

aumentar, lo que indica una disminución del contenido de ácidos en la solución. Para todo

el estudio este parámetro permaneció dentro del rango óptimo de 6.5 y 7.6 de operación de

los FAFAs.

Temperatura

Este parámetro presentó un valor promedio de 22ºC, el cual se encuentra en el intervalo

mesofílico (20 – 40ºC).

Caudal

Los resultados muestran un buen control del caudal de entrada, su valor fue relativamente

constante en los filtros.

Demanda Química de Oxígeno (DQO) y Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)

Las mayores eficiencias de remoción se presentaron al evaluar los filtros ubicados en serie

(FAFA 1 + FAFA 2) y al aumentar la COV aplicada.

En los filtros individuales se observó eficiencias de remoción de materia orgánica más altas

en el FAFA 1 que en el FAFA 2 y ubicados en serie aumentaron su eficiencia en un rango

54

de 17 - 35% con respecto a los filtros individuales; aumentar la COV de 0.7 a 1.26 Kg

DQO/m3día, aumentó la eficiencia de remoción de los filtros en 5% para el FAFA 1; 20%

para el FAFA 2 y 11% para el FAFA 1 + FAFA2 (ver tabla 4).

Las variaciones en los parámetros de entrada se presentaron debido a las fluctuaciones en la

concentración del agua residual proveniente de la universidad, aumento en época de estudio

y disminución en temporada de vacaciones además de las diluciones producidas por la

lluvia.

Sólidos Suspendidos Totales

Este parámetro presentó variaciones considerables, en la COV II la eficiencia de remoción

de los sólidos fue baja, 16% en el FAFA 1; 6% en el FAFA 2 y 29% en FAFA 1 + FAFA 2.

Para la COV III las eficiencias fueron bajas y negativas, - 4% en FAFA 1; 22% en FAFA 2

y 19% en FAFA 1 + FAFA 2.

Se presentaron problemas con el FAFA 1, presentó inestabilidad en la retención de sólidos,

esta biomasa salió en gran cantidad de este filtro, debido a esto la eficiencia negativa en el

FAFA1 para la COV III, los filtros no fueron eficientes en la remoción de sólidos

suspendidos totales.

Nitrógeno y Fósforo

Se presentaron variaciones significativas, los gráficos de eficiencia de remoción de estos

parámetros muestran que hay mas eficiencias negativas que positivas lo que indica que los

filtros no son eficientes para la remoción de éstos, lo anterior es consecuencia de la

inestabilidad de los filtros en la retención de sólidos, esta biomasa sale de los filtros

concentrada de los nutrientes (nitrógeno y fósforo).

56

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1 Conclusiones

• Los FAFAs con medio de soporte en guadua son eficiente en la remoción de materia

orgánica (DQO, DBO5), individuales y en serie (ver tabla 4).

• Aumentar la carga orgánica volumétrica aumenta la eficiencia de remoción de

materia orgánica de los filtros individuales y en serie (ver tabla 4).

• Con los filtros en serie FAFA 1 + FAFA 2 (duplicación del tiempo de retención

hidráulica) se obtiene mayores eficiencias que individualmente (ver tabla 4).

Tabla 4. Eficiencia de remoción (promedio) de materia orgánica de los FAFAs

COV (Kg

DQO/m3día) Parámetro

Eficiencia

FAFA 1

Eficiencia

FAFA 2

Eficiencia

FAFA 1 +

FAFA 2

0.7 (CO II)

DQO total 56.09 % 40.90 % 74.38 %

DQO Soluble 58.44 % 40.51 % 75.41 %

DBO5 55.49 % 47.86 % 73.64 %

1.26 (CO III)

DQO total 61.63 % 61.08 % 85.10 %

DQO Soluble 61.53 % 60.99 % 85.18 %

DBO5 54.48 % 68.36 % 85.49 %

• El sistema de filtros no es eficiente para la remoción de sólidos suspendidos totales

y de los nutrientes nitrógeno y fósforo.

57

• Se confirma el buen funcionamiento de la guadua como medio de soporte.

• Los resultados de la investigación demuestran que el filtro anaeróbico de flujo

ascendente con medio de soporte en guadua, es una solución sencilla, eficiente y

económica para el tratamiento de las aguas residuales.

• La sencillez en su construcción y operación lo hace adecuado para ser utilizado en

nuestro medio, reduciendo la carga contaminante producida actualmente,

contribuyendo a la recuperación de los recursos hídricos de la región.

4.2 Recomendaciones

• Realizar mantenimiento constante a los filtros: remoción de natas, de sólidos y

sobrenadantes, filtrar en la salida del FAFA 1 para retener los sólidos que salen del

filtro concentrados de los nutrientes nitrógeno y fósforo.

• Eventualmente realizar un retrolavado del material de empaque para evitar la

colmatación del filtro (esta se presenta debido a la presencia de residuos con alto

contenido de sólidos en suspensión).

• Para remoción de nitrógeno y fósforo, complementar el sistema de FAFAs (p.e. con

un sistema aeróbico).

58

5 BIBLIOGRAFÍA

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piloto para el tratamiento de aguas residuales domesticas. Memos de investigación.

Universidad de los Andes. Facultad de Ingeniería. No 405. Bogotá, Septiembre,

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operación y mantenimiento de filtros anaeróbicos de flujo ascendente. Revista

SCIENTIA ET TECHNICA. Nº 18. Abril 2002.

3. CASTAÑO ROJAS, Juan Mauricio. Influencia del medio de soporte en el

comportamiento de filtros anaeróbicos de flujo ascendente bajo diferentes tiempos

de retención hidráulica. Tesis de grado (Magíster en Ingeniería Sanitaria y

Ambiental). Universidad del Valle. Facultad de Ingeniería. Postgrado en Ingeniería

Sanitaria y Ambiental. Santiago de Cali, Junio 2003.

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de guadua en filtros anaerobios para el tratamiento de aguas residuales. Seminario

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<http://www.sigguadua.gov.co/index>

5. CORREA, Mauricio Andrés y SIERRA, Jorge Humberto. Remoción integrada de

materia orgánica, fósforo y nitrógeno en un sistema de filtros (biofiltros) en serie

anaerobio/ anóxico/ aerobio en condiciones dinámicas. Revista Universidad de

Antioquia. Facultad de Ingeniería. No 31, junio 2004.

59

6. DÍAZ BAEZ, María Consuelo. Reactores anaeróbicos de alta tasa. Revista de

Ingeniería e Investigación, Universidad Nacional de Colombia. Facultad de

Ingeniería. Vol. 4, No 2. Bogotá, 1987.

7. DÍAZ, María Consuelo; GUEVARA, Jairo y MAYORGA Humberto. Estudio del

comportamiento de dos filtros anaeróbicos a nivel de laboratorio durante la etapa de

arranque. Revista de Ingeniería e Investigación, Universidad Nacional de Colombia.

Facultad de Ingeniería. No 17. Bogotá, 1988.

8. DÍAZ GÓMEZ, Jaime; LARA MENDOZA, Carlos Rafael y VALENCIA

MONEDERO, Carlos Hernán. Evaluación del tratamiento de aguas residuales

domésticas del municipio de Tunja por medio de un reactor anaerobio UASB de dos

compartimentos. Revista Proyección Universitaria, Fundación Universitaria de

Boyacá. Facultad de Ciencias e Ingeniería. No 19. Tunja, Octubre 2001.

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los Andes. No 4. Bogotá, Septiembre 1993. Disponible en internet:

<http://www.revistaing.uniandes.edu.co/pdf/rev4art1>

10. GUYOT, J. P; MONROY, O. y NOYOLA, A. Comparación experimental de dos

tipos de reactores anaeróbicos avanzados. Revista AINSA. Asociación de

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11. INVESTIGACION Y DESARROLLO. Periodismo de ciencia y tecnología: Tres

tecnologías para aguas negras [boletín informativo en línea]. México, abril 2000.

Disponible en Internet:

<http://www.invdes.com.mx/anteriores/Abril2000/htm/ibtech.html>

60

12. MADERA Carlos A., SILVA, Juan P. y PEÑA, Miguel R. Sistemas combinados

para el tratamiento de aguas residuales basados en tanques sépticos- filtro anaerobio

y humedales subsuperficiales. Revista Ingeniería y Competitividad. Vol 7, No 2.

Diciembre 2005.

13. METCALF & EDDY. Ingeniería de Aguas Residuales: Tratamiento, vertido y

reutilización. Tomo I. 3 Edición. México: Editorial Mc Graw Hill, 1995. p. 125,

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14. ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD (OMS). Agua, Saneamiento y

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16. ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Acuiquímica. 1 Edición. Bogotá: Editorial

Escuela Colombiana de Ingeniería, Febrero 1996. p. 56, 82, 104, 107, 116.

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principios de diseño. 3 Edición. Bogotá: Editorial Escuela Colombiana de

Ingeniería, Febrero 2004. p. 233-246, 706-707.

18. ZAROR ZAROR, Claudio Alfredo. Introducción a la Ingeniería Ambiental para la

Industria de Procesos. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química.

Concepción Chile.

61

ANEXO 1. Estadística descriptiva

Tabla 5. Estadística descriptiva parámetros in situ de entrada

UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA1+FAFA2

N Mean Std.

Deviation Maximum Minimum

Caudal Entrada (ml/min)

16 311.4169 21.69169 345.17 273.60

Temperatura Entrada (ºC)

14 21.3214 1.34010 24.27 19.34

pH Entrada 13 7.2208 .17207 7.58 6.93

UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA 2

N Mean

Std. Deviation

Maximum Minimum

Caudal Entrada (ml/min)

16 302.1738 43.54504 369.80 211.10

Temperatura Entrada (ºC)

14 21.7314 1.43545 24.27 19.43

pH Entrada 13 6.8785 .13297 7.17 6.71

Tabla 6. Estadística descriptiva parámetros in situ de salida

UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA 1

N Mean Std.


pH Salida 13 6.8785 .13297 7.17 6.71 Temperatura Salida (ºC)

14 21.7314 1.43545 24.27 19.43

62

UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA1+FAFA2

N Mean Std.


pH Salida 12 6.9700 .10913 7.15 6.78 Temperatura Salida (ºC)

14 21.9243 1.43393 24.22 19.58

Tabla 7. Estadística descriptiva parámetros de entrada

Etapa: CO II UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA1 + FAFA2

N Mean Std.


DQOT Entrada (mg/l)

7 388.0714 46.57392 432.74 301.80

DQOS Entrada (mg/l)

7 372.9686 41.82526 427.70 300.40

DBO5 Entrada (mg/l)

7 219.8643 98.24794 408.42 134.25

SST Entrada (mg/l)

5 73.9400 25.95348 104.80 38.50

NKT Entrada (mg/l)

7 38.8857 14.82694 58.00 12.60

PT Entrada (mg/l) 7 .4584 .28010 .74 .01

63

Etapa: CO III UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA1+FAFA2

N Mean Std.


DQOT Entrada (mg/l)

9 775.2067 111.24509 967.84 650.35

DQOS Entrada (mg/l)

9 727.6611 131.05239 941.47 504.00

DBO5 Entrada (mg/l)

9 552.7233 199.87780 845.00 154.50

SST Entrada (mg/l)

8 80.0000 21.97889 115.50 49.50

NKT Entrada (mg/l)

9 57.3778 24.10113 96.60 21.00

PT Entrada (mg/l) 9 .6192 .20571 .94 .34

Etapa: CO II UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA 2

N Mean Std.


DQOT Entrada (mg/l)

7 193.2014 27.44002 212.20 133.40

DQOS Entrada (mg/l)

7 178.2000 35.61326 206.88 102.40

DBO5 Entrada (mg/l)

7 105.5914 40.10348 156.90 44.37

SST Entrada (mg/l)

5 65.1000 23.92279 94.50 30.00

NKT Entrada (mg/l)

7 46.6143 26.84514 94.50 18.20

PT Entrada (mg/l) 7 .6387 .27428 .95 .21

64

Etapa: CO III UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA 2

N Mean Std.


DQOT Entrada (mg/l)

9 281.3089 43.40346 345.17 219.27

DQOS Entrada (mg/l)

9 261.9556 41.97578 333.44 210.37

DBO5 Entrada (mg/l)

9 219.1267 78.68554 368.78 137.17

SST Entrada (mg/l)

8 78.0000 23.81026 121.00 37.00

NKT Entrada (mg/l)

9 60.4556 17.03974 82.60 35.00

PT Entrada (mg/l) 9 .5902 .18834 .80 .23

Tabla 8. Estadística descriptiva parámetros de salida


N Mean Std.


DQOT Salida (mg/l)

7 193.2014 27.44002 212.20 133.40

DQOS Salida (mg/l)

7 178.2000 35.61326 206.88 102.40

DBO5 Salida (mg/l)

7 105.5914 40.10348 156.90 44.37

SST Salida (mg/l)

5 65.1000 23.92279 94.50 30.00

NKT Salida (mg/l)

7 46.6143 26.84514 94.50 18.20

PT Salida (mg/l) 7 .6387 .27428 .95 .21

65


N Mean Std.


DQOT Salida (mg/l)

9 281.3089 43.40346 345.17 219.27

DQOS Salida (mg/l)

9 261.9556 41.97578 333.44 210.37

DBO5 Salida (mg/l)

9 219.1267 78.68554 368.78 137.17

SST Salida (mg/l)

8 78.0000 23.81026 121.00 37.00

NKT Salida (mg/l)

9 60.4556 17.03974 82.60 35.00

PT Salida (mg/l) 9 .5902 .18834 .80 .23

Etapa: CO II UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA1+FAFA2

N Mean Std.


DQOT Salida (mg/l)

7 102.1400 21.99361 132.00 66.00

DQOS Salida (mg/l)

7 95.0714 25.07872 117.00 43.20

DBO5 Salida (mg/l)

7 53.2043 34.17947 108.20 12.77

SST Salida (mg/l)

5 54.2000 21.01369 86.00 27.00

NKT Salida (mg/l)

7 41.6000 25.59889 86.00 7.00

PT Salida (mg/l) 7 .6629 .27945 1.00 .27

66


N Mean Std.


DQOT Salida (mg/l)

9 120.0711 18.97728 148.80 91.08

DQOS Salida (mg/l)

9 110.2156 22.36268 142.20 63.00

DBO5 Salida (mg/l)

9 74.9556 28.86609 135.10 42.90

SST Salida (mg/l)

8 68.2500 22.86919 96.50 18.00

NKT Salida (mg/l)

9 55.3556 24.89453 88.00 15.40

PT Salida (mg/l) 9 .6419 .19709 .94 .38

Tabla 9. Estadística descriptiva eficiencias de remoción


N Mean Std.

Deviation Maximu

m Minimum

Eficiencia DQO Total (%)

7 56.0868 7.29354 68.01 46.20

Eficiencia DQO soluble (%)

7 58.4453 6.87190 68.24 44.94

Eficiencia DBO5 (%)

7 55.4867 17.20702 72.70 30.99

Eficiencia SST (%) 5 15.8952 38.86246 45.82 -49.71 Eficiencia NKT

(%) 7 -28.1767 114.04731 53.81 -274.21

Eficiencia PT (%) 7 -934.4969 2,472.77157 10.69 -6,542.17

67


N Mean Std.



7 40.9003 14.42612 60.43 13.76

Eficiencia DQO Soluble (%)

7 40.5103 15.08893 66.26 16.06

Eficiencia DBO5 (%)

7 47.8610 24.55034 72.88 8.00


(%) 7 .1750 39.02933 69.24 -50.57

Eficiencia PT (%) 7 -20.1672 32.77700 13.51 -70.85

Etapa: CO II UNIDAD DE TRATAMIENTO: FAFA1+FAFA2

N Mean Std.



7 74.3792 6.36511 80.46 62.38


7 75.4135 6.79045 86.52 65.09

Eficiencia DBO5 (%)

7 73.6395 22.16881 92.36 36.51

Eficiencia SST (%) 5 28.6131 9.87871 42.49 17.91 Eficiencia NKT

(%) 7 -29.4233 129.98483 77.68 -307.28

Eficiencia PT (%) 7 -879.0706 2,259.24345 22.75 -6,002.04

68


N Mean Std.



9 61.6304 7.78568 76.28 54.17


9 61.5344 9.27111 75.37 43.44

Eficiencia DBO5 (%)

9 54.4859 18.46850 75.81 15.13

Eficiencia SST (%) 8 -3.5501 22.74678 27.33 -39.67 Eficiencia NKT

(%) 9 -20.0334 40.15020 16.91 -88.41

Eficiencia PT (%) 9 -5.6690 42.22939 56.89 -84.34


N Mean Std.



9 61.0784 4.18133 68.53 56.59


9 60.9943 8.07940 78.27 50.80

Eficiencia DBO5 (%)

9 68.3559 6.66696 77.70 57.84

Eficiencia SST (%) 8 21.8857 15.67545 55.36 2.95 Eficiencia NKT

(%) 9 16.3972 42.50289 63.01 -81.93

Eficiencia PT (%) 9 -4.0060 28.36194 25.39 -69.48

69


N Mean Std.



9 85.1029 3.33354 90.24 80.76


9 85.1775 4.34819 90.84 76.87

Eficiencia DBO5 (%)

9 85.4918 6.43215 93.72 72.77


(%) 9 1.7944 54.64118 61.91 -109.87

Eficiencia PT (%) 9 -5.0638 41.52568 27.29 -79.12

70

ANEXO 2. Tabla de resultados de los análisis de laboratorio.

MUESTREO PUNTO DE MUESTREO

PARÁMETROS DQOt (mg/L)

DQOs (mg/L)

DBO (mg/L)

SST (mg/L)

NTK (mg/L)

PT (mg/L)

COV II

1 Entrada 384.8 366.6 164.4 38.5 40.6 0.710 Filtro 1 211.2 206.9 116.0 30.0 39.2 0.650 Filtro 2 119.8 113.7 108.2 27.0 28.0 0.570







COV III






13 Entrada 681.6 504.0 683.5 83.0 92.4 0.590 Filtro 1 232.2 260.2 368.8 81.0 75.6 0.420

71

Filtro 2 132.8 118.1 135.1 83.5 63.0 0.470

14

Entrada 926.1 855.6 689.5 115.5 39.2 0.538 Filtro 1 219.3 210.4 195.9 121.0 70.0 0.767

Filtro 2 91.08 98.4 44.1 96.5 64.4 0.938



EVALUACION DE FILTROS ANAEROBIOS

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