Prácticas en empresa

Prácticas en empresa

Licenciatura Biología (Plan 2000)

Divina Moya Diago

Tutor: Ana Márquez Aliaga

Departamento: Geología

Prácticas en empresa Divina Moya Diago

2

ÍNDICE

1. Introducción……………………………………………………………………………………3

a. Objetivos

2. Descripción de la entidad……………………………………………………………….4

3. Aguas residuales…………………………………………………………………………….5

a. Procedencia

b. Composición

4. Funcionamiento de una EDAR…………………………………………………………7

a. Instalaciones

b. Línea de agua

c. Línea de fango

5. Análisis en laboratorio…………………………………………………….……………14

6. Valoración personal……………………………………………………………………..17

7. Bibliografía…………………………………………………………………………………..18


3

INTRODUCCIÓN Las prácticas en empresa tienen como principal objetivo poner en contacto al alumno con el

ámbito laboral. En este caso, la realización de las mismas tuvo lugar en la EDAR de La Vall

d’Uixó, gestionada por la empresa FACSA.

El periodo de prácticas se desarrolló desde el 12 de noviembre de 2012 hasta el 29 de enero

de 2013, con horario comprendido entre las 8:00 y las 13:00, haciendo un total de 240 horas.

La actividad diaria en esta EDAR me ha permitido poner en práctica muchos de los

conocimientos adquiridos durante mis años de formación. Esta actividad consiste

principalmente en el seguimiento del proceso de tratamiento del agua residual y del fango

mediante la medición de distintos parámetros, que describiré de forma detallada más

adelante.

Objetivos

Los objetivos que se pretendían conseguir durante la realización de las prácticas son los

siguientes:

a) Complementar y poner en práctica los conocimientos adquiridos durante los estudios.

b) Conocer el funcionamiento de la empresa o institución.

c) Adquirir habilidades, conocimientos y destrezas para el ejercicio profesional.

d) Mejorar las posibilidades de empleo.

Imagen 1. Edificio principal de la EDAR


4

DESCRIPCIÓN DE LA ENTIDAD FACSA (Sociedad de Fomento Agrícola Castellonense S. A.) es la segunda empresa española

con más experiencia en la gestión del ciclo integral del agua. La firma nació en Castellón en el

año 1873 con el objetivo de suministrar agua a la ciudad y desde entonces, ha ido ampliando

sus servicios y su presencia en todo el territorio español. La empresa ofrece todos los servicios

propios del ciclo integral del agua, desde su captación y tratamiento, hasta su distribución.

También es especialista en otras áreas como las aguas industriales, el control de vertidos o los

proyectos de ingeniería. Por eso, según el proceso que se gestione, FACSA se divide en Facsa

Aguas Residuales y Facsa Aguas Potables.

Facsa empezó su trayectoria en Castellón pero se ha convertido en una de las más importantes

compañías españolas de aguas, con presencia en ocho comunidades autónomas: Andalucía,

Aragón, Baleares, Castilla-La Mancha, Cataluña, Comunidad Valenciana, Madrid y Murcia.

Gestiona más de 100 depuradoras que prestan servicio a medio millón de habitantes.

La EDAR de La Vall d’Uixó gestiona tanto el tratamiento de las aguas residuales urbanas que

provienen de la localidad (con una población aproximada de 30.000 habitantes), como el de las

aguas residuales industriales procedentes de los polígonos industriales. El caudal aproximado

que entra en la planta cada día es de 4500 m3.


5

AGUAS RESIDUALES Desde el punto de vista de las fuentes de generación, podemos definir el agua residual como la

combinación de los residuos líquidos, o aguas portadoras de residuos, procedentes tanto de

residencias particulares como de instituciones públicas y establecimientos industriales y

comerciales, a los que pueden agregarse, eventualmente, aguas subterráneas, superficiales y

pluviales.

Si se permite la acumulación y el estancamiento de agua residual, la descomposición de la

materia orgánica que contiene puede conducir a la generación de gases malolientes. A este

hecho cabe añadir la frecuente presencia de numerosos microorganismos entéricos y fecales

que habitan en el aparato intestinal humano o que pueden estar presentes en ciertos residuos

industriales. También suele contener nutrientes que pueden estimular el crecimiento de

plantas acuáticas, y puede incluir también compuestos tóxicos.

El objetivo final del tratamiento de aguas residuales es la protección del medioambiente

empleando medidas conformes a las posibilidades e inquietudes económicas, sociales y

políticas.

Procedencia

Las cuatro fuentes fundamentales de aguas residuales son:

1. Aguas domésticas o urbanas

2. Aguas residuales industriales

3. Infiltración y aportaciones incontroladas

4. Pluviales

En el caso de La Vall d’Uixó, al disponer de una única red de alcantarillado (red unitaria), el

agua residual es una mezcla de las cuatro fuentes de procedencia.

Composición

Las aguas residuales domésticas (de las que nos vamos a ocupar mayoritariamente) se

componen fundamentalmente, en su carga contaminante, de materia orgánica en forma

soluble o coloidal y de sólidos en suspensión.

La contaminación del agua residual puede ser de tres tipos:

1. Física: principalmente turbidez debida a las partículas en suspensión, pero también

cambios térmicos, color, espumas o radiactividad.

2. Química: comprende tanto productos químicos orgánicos como inorgánicos, por

ejemplo, amonios, ácidos, fosfatos, aceites, hidrocarburos, etc. El aspecto fundamental

de esta contaminación es la disminución del oxígeno como resultante de la utilización

del existente en el proceso de degradación biológica de dichos compuestos.


6

3. Biológica: la más importante en aguas urbanas, formada por microorganismos fecales

y entéricos, que pueden o no ser patógenos y en el caso de las industriales (sobre todo

agroalimentarias) se da mucho aporte de residuos orgánicos.

En la tabla 1 observamos algunos de los contaminantes de interés en el tratamiento del agua

residual.

Contaminantes Razón de la importancia

Sólidos en

suspensión

Pueden dar lugar al desarrollo de depósitos de fango y de condiciones

anaerobias cuando se vierte agua residual sin tratar al medio acuático.

Materia orgánica

biodegradable

Compuesta principalmente por proteínas, carbohidratos y grasas animales, se

mide en función de la DBO y la DQO. Si se descargan al entorno sin tratar su

estabilización biológica puede llevar al agotamiento de los recursos naturales

de oxígeno y al desarrollo de condiciones sépticas.

Patógenos Pueden transmitirse enfermedades contagiosas por medio de los organismos

patógenos presentes en el agua residual.

Nutrientes

Tanto el N como el P, junto con el C, son nutrientes esenciales para el

crecimiento. Cuando se vierten al entorno acuático, estos nutrientes pueden

favorecer el crecimiento de una vida acuática no deseada. Cuando se vierten

al terreno en cantidades excesivas, también pueden provocar la

contaminación del agua subterránea.

Contaminantes

prioritarios

Son compuestos orgánicos o inorgánicos determinados en base a su

carcinogenicidad, mutagenicidad, teratogenicidad o toxicidad conocida o

sospechada. Muchos de estos compuestos se hallan presentes en el agua

residual.

Materia orgánica

refractaria

Esta materia orgánica tiende a resistir los métodos convencionales de

tratamiento. Ejemplos típicos son los agentes tensoactivos, los fenoles y los

pesticidas agrícolas.

Metales pesados

Son frecuentemente añadidos al agua residual en el curso de ciertas

actividades comerciales e industriales, y puede ser necesario eliminarlos si se

pretende reutilizar el agua.

Sólidos inorgánicos

disueltos

Los constituyentes inorgánicos tales como el calcio, sodio y los sulfatos se

añaden al agua de suministro como consecuencia del uso del agua, y es

posible que se deban eliminar si se va a reutilizar el agua residual.

Tabla 1. Contaminantes de importancia en el tratamiento del agua residual


7

FUNCIONAMIENTO DE UNA EDAR En una EDAR, las aguas residuales pasan por una serie de instalaciones y procesos para ser

depuradas y poder ser reutilizadas o devueltas al medio acuático, según el caso. Pero cada

EDAR puede tener diferentes instalaciones o distinto tamaño en función del agua a tratar

(urbana o industrial), de la zona en que esté ubicada (rural o urbana) y del caudal que reciba;

aunque en general, los tratamientos se dividen en:

Primarios: se basan en el proceso de sedimentación.

Secundarios: a la sedimentación se le añade una etapa biológica.

Terciarios: junto a la decantación secundaria se da un proceso de

filtrado/desinfección.

A continuación haremos un repaso de las instalaciones de la EDAR de La Vall d’Uixó que

gestiona FACSA y explicaremos los procesos que ocurren en cada una de ellas.

Instalaciones

En la imagen 2 podemos observar el cuadro sinóptico que contiene un esquema de todas las

instalaciones presentes en la EDAR con indicadores que informan del funcionamiento de las

mismas. En él se puede observar que el tratamiento se divide en dos líneas, la línea de agua y

la línea de fango. Seguiremos estas dos líneas para explicar el proceso. Desde el ordenador que

se encuentra frente al cuadro se pueden controlar la mayoría de parámetros de la planta y

adecuarlos para el óptimo funcionamiento de la misma.

Imagen 2. Cuadro sinóptico de la EDAR de La Vall d’Uixó


8

Línea de agua

1. Pretratamiento: es la zona de entrada del agua, donde se eliminan los sólidos

voluminosos, las grasas y la arena.

2. Tanque de homogeneización: se acumula el agua de entrada para mantener un caudal

interno constante en la planta y donde se mantiene el agua agitada y aireada para evitar la

sedimentación y la formación de gases tóxicos.

3. Físico-químico: al agua se le añade sulfato

férrico [Fe2 (SO4)3] para que se formen flóculos

y la materia orgánica sedimente mejor.

4. Decantador primario: se elimina una fracción

de los sólidos en suspensión y de la materia

orgánica del agua residual mediante

decantación. El decantador es un tanque cónico cruzado por un puente que tiene un peine

en superficie que barre las partículas en suspensión, y otro en profundidad que arrastra el

fango que sedimenta hacia un agujero central desde donde se purga. Por otra parte el

agua clarificada asciende, sale por el rebose y es conducida al reactor biológico.

Imagen 4. Rejas para desbaste de sólidos Imagen 5. Desarenado/desengrasado

Imagen 6. Tanque de homogeneización

Imagen 7. Tratamiento físico-químico


9

5. Reactor biológico: este tratamiento se basa en el sistema de fangos activos, que es el

sistema más ampliamente utilizado y el proceso general es el siguiente:

M.O. + Microorganismos + O2 Microorganismos + CO2 + H2O + Energía

En términos generales, la depuración por fangos activos consiste en un tratamiento aerobio

del agua residual mediante un cultivo en suspensión de microorganismos, donde con aporte

de O2 (por medio de turbinas) se llevan a cabo una serie de procesos de biodegradación

(oxidación de la materia orgánica disuelta en el agua) y biosíntesis (producción de nueva

biomasa celular); y cuya finalidad es la producción de un clarificado bajo en DBO, sólidos

suspendidos y turbidez.

La eliminación de la DBO carbonosa, la coagulación de los sólidos coloidales no sedimentables

y la estabilización de la materia orgánica se consiguen gracias a la acción de una gran variedad

de microorganismos, principalmente bacterias.

Composición del fango activo

El fango activo se puede considerar como un cultivo en suspensión compuesto por una

determinada biocenosis y cuya unidad ecológica y estructural se denomina flóculo y constituye

el núcleo alrededor del cual se desarrolla el proceso de depuración biológica; el agua con la

materia orgánica biosoluble es el sustrato.

Imagen 8. Decantador primario vacío

Imágenes 9 y 10. Reactor biológico


10

El 90-95% de la biomasa existente está formado por bacterias, en su inmensa mayoría son

bacterias aerobias y heterótrofas.

El restante 5-10% se encuentra repartido entre el resto de componentes biológicos, entre los

que se encuentran: protozoos (flagelados, rizópodos y ciliados), metazoos (rotíferos,

nematodos, gastrotricos, etc.) y hongos.

El proceso consta de dos fases, en las que se eliminan distintos componentes de la materia

orgánica biosoluble. En la primera reacción se produce la degradación de los compuestos

carbonados, obteniéndose amonio (NH4+) y en la segunda reacción se degrada ese amonio en

nitritos (NO2-) y nitratos (NO3

-).

Primera reacción: M.O. + microorganismos + O2 CO2 + NH4+

Esta reacción la producen todos los microorganismos presentes en el fango.

Segunda reacción: NH4+ + microorganismos + O2 NO2

- + NO3-

COMPOSICIÓN BIÓTICA DEL FANGO ACTIVO

Bacterias Microfauna

Protozoos

Flagelados Amebas Ciliados

Metazoos

Rotíferos Nematodos

Hongos

Imagen 11. Visión microscópica de un flóculo


11

La segunda reacción se encuentra inhibida por temperaturas inferiores a 15 C, por lo que en

invierno no se producirá. En este caso, los microorganismos que actúan son las bacterias de los

grupos Nitrosomas y Nitrobacter.

La reacción también se ve afectada por el oxígeno disuelto, ya que las bacterias nitrificantes

son aerobias y su tasa de crecimiento se reduce si la concentración de oxígeno en el agua es

menor de 2 mg/l.

6. Decantador secundario: sigue el mismo principio que el decantador primario. El agua con

fango activo que sale del reactor biológica pasa al decantador, donde la materia orgánica

precipita y sedimenta en el fondo y el agua clarificada rebosa y sale por el canal.

7. Laberinto: es por donde sale el agua limpia. En este paso se le añade cloro al agua ya que

será utilizada para regadío.

Línea de fango

En el proceso de depuración se generan dos tipos de fango: el fango primario, que es el que se

recoge del fondo del decantador primario; y el fango secundario o biológico, que se forma por

los microorganismos en exceso que se extraen del decantador secundario o del biológico.

Hay que hacer un tratamiento al fango ya que contiene gran cantidad de agua y de

microorganismos, por lo que es muy fermentable.

Imagen 12. Decantador secundario

Imágenes 13 y 14. Laberinto, salida del agua


12

Digestor

En el digestor tiene lugar la digestión aerobia del fango que se utiliza para el tratamiento del

exceso de fango activado. El objetivo principal de esta digestión es la reducción de la masa de

sólidos que hay que evacuar.

La digestión aerobia es similar al proceso de fangos activos. Conforme se agota el suministro

de sustrato disponible (materia orgánica), los microorganismos empiezan a consumir su propio

citoplasma para obtener la energía necesaria para las reacciones de mantenimiento celular.

Espesado

El objetivo principal del espesador es reducir el volumen de fango para favorecer el proceso de

deshidratación. El espesado es un procedimiento que se emplea para aumentar el contenido

de sólidos del fango por eliminación de parte de la fracción líquida del mismo. El espesado por

gravedad (nuestro caso) se lleva a cabo en un tanque circular de diseño similar a un

decantador.

El fango diluido entra por una tubería de alimentación hasta una cámara de alimentación

central. Hay unos puentes rascadores que van removiendo poco a poco el fango, que

sedimenta y se compacta; el fango espesado se extrae por la parte inferior del tanque.

Imagen 15. Digestor de la EDAR

Imagen 16. Espesador


13

El fango espesado que se recoge del fondo se bombea al digestor o a los equipos de

deshidratación, en función de las necesidades de la planta en cada momento.

Deshidratación

La deshidratación se lleva a cabo mediante una centrífuga, donde se separa el fango sólido de

la fracción líquida. Antes de entrar en la centrífuga, el fango se mezcla con un polímero que

ayuda a que se separe de la fracción líquida y quede más seco.

En el caso de la EDAR de Vall d’Uixó se utiliza una centrífuga de camisa maciza, que consiste en

una camisa maciza dispuesta horizontalmente con un extremo de forma troncocónica. El fango

se alimenta a la cuba giratoria a caudal constante y se separa en una torta densa que contiene

los sólidos y una parte líquida. Las tortas de fango se transportan mediante un tornillo a una

tolva donde se almacenan.

Imágenes 17 y 18. Centrífuga y tolva de almacenamiento


14

ANÁLISIS DE LABORATORIO La mayor parte del trabajo diario es el que se dedica al análisis de las muestras de agua

recogidas en distintos puntos de la depuradora. Estos análisis, en su mayor parte, se realizan

con kits normalizados, utilizando en cada caso el rango adecuado para nuestros resultados.

Toma de muestras

Es la primera tarea del día y las muestras que se toman son las siguientes:

o Entrada: se recoge después de la reja de gruesos y no se suele coger a primera

hora de la mañana sino un poco más tarde ya que de esta manera es más

representativa.

o Influente decantado: se toma en la entrada del agua al tratamiento físico-químico,

antes de recibirlo.

o Efluente decantado: se coge en el canal del decantador primario.

o Reactor biológico: hay 2 tanques separados de los que se coge una muestra a la

salida de cada uno.

o Recirculación: hay también dos tubos de recirculación que cogen fango de los

decantadores secundarios y desembocan en la arqueta de los reactores biológicos.

Tomamos muestra de los dos.

o Exceso: el exceso viene del reactor biológico y va al digestor o al tanque de

homogeneización, que es de donde cogemos la muestra.

o Salida: se recoge al final del laberinto, después de la cloración.

Estas muestras son las que utilizaremos después para realizar los distintos análisis, pero no

todas se utilizan para los mismos análisis. Estos análisis son los siguientes:

Imagen 19. Kits Lange utilizados en los análisis


15

Medida de oxígeno disuelto y temperatura: Las medidas se toman en el digestor (en

ambos tanques y después hacemos la media), en el reactor biológico (también en ambos

tanques pero anotamos los valores de cada tanque) y sólo la temperatura del decantador

secundario.

Sólidos sedimentables (V60): Este análisis se realiza con el agua de entrada utilizando un

cono Imhoff, es una medida de la cantidad de sólidos que sedimentan en una hora.

Medida del pH y la conductividad

DBO (Método de los tapones

manométricos): La DBO es la Demanda

Bioquímica de Oxígeno, este análisis se

utiliza para determinar la cantidad de

oxígeno requerida para la degradación

de la materia orgánica contenida en el

agua residual, por la acción de los

microorganismos aerobios.

DQO: El análisis de la Demanda Química de Oxígeno se emplea para medir el contenido de

materia orgánica del agua. Las muestras sometidas a este análisis son las de entrada,

influente decantado, efluente decantado y salida. Para las tres primeras usamos un rango

de 150-1000 mg/l O2 y para la muestra de salida usamos un rango de 15-150 mg/l O2.

Realizamos este análisis 3 veces por semana.

Nitrógeno total, Nitratos, Nitritos, Amonio y Fosfatos

En todos los casos en que utilizamos kits, el resultado se lee utilizando un espectrofotómetro

que nos da directamente la cantidad de analito presente en cada caso.

Imagen 21. Preparación para la DQO

Imagen 20. DBO preparada


16

Sólidos en suspensión y volátiles: Los sólidos en suspensión se determinan por diferencia

de peso del filtro, antes y después de haber filtrado un determinado volumen de agua.

Para determinar los volátiles hay que introducir el filtro en la mufla a 550 C durante una

hora.

Sólidos totales y volátiles incinerados a 550 C: Se determinan con muestras de fango.

Introducimos 30 gramos de fango en una cápsula de porcelana. La diferencia de peso entre

la cápsula con la muestra fresca y la cápsula con la muestra después de secarse a 105 C en

la estufa son los sólidos totales. Después se introduce la cápsula en la mufla durante una

hora para determinar los volátiles por diferencia de peso.

Fango depositado (V30): se deja sedimentar un litro de muestra con la mitad del agua de

salida y la mitad del reactor biológico. Cuando pasa media hora se mide la altura alcanzada

por el fango sedimentado.

También se realizan periódicamente preparaciones microbiológicas para analizar al

microscopio la composición de los fangos activos, así como el estado de los flóculos.

Imagen 22. Espectrofotómetro y digestor

Imágenes 23 y 24. Sistemas de filtrado; estufa y mufla

Imagen 25. Reactivos y materiales

para analítica microbiológica

Imagen 26. Preparación

microscópica, colonia de Epistylis


17

VALORACIÓN PERSONAL Mi experiencia en la Estación Depuradora de Aguas Residuales de La Vall d’Uixó durante el

periodo de prácticas ha sido gratificante tanto desde el punto de vista académico como

personal.

Me ha permitido conocer la dinámica de trabajo en una depuradora, tanto en el laboratorio

como en la gestión de la planta. Además he aprendido a organizarme en mi puesto de trabajo

y a cumplir una rutina y unos objetivos diarios. Todo ello me ha ayudado a prepararme mejor

para mi incorporación al mercado laboral.

Quiero aprovechar este espacio para agradecer a mi tutor de la empresa, José Antonio

Zaragoza, todo su apoyo y sus explicaciones sobre el funcionamiento de la estación

depuradora; a mi tutora de la Universidad, Ana Márquez, su información y ayuda en la

preparación de la memoria; al analista de laboratorio, Ovidi Zaragoza, por su paciencia y

dedicación al enseñarme los procedimientos a seguir en la recogida y análisis de las muestras;

y en general a todos los trabajadores de la empresa FACSA de la EDAR de La Vall d’Uixó por

hacerme pasar tan buenos momentos durante la jornada laboral.


18

BIBLIOGRAFÍA

“Tratamiento de aguas residuales.” Ramalho, R.S. Ed. Reverté S.A.

“Tratamiento biológico de las aguas residuales.” Ronzano, E., Dapena, J.L. Ed. Díaz de

Santos S.A.

“Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización.” Metcalf & Eddy.

Ed. McGraw-Hill.

“Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y residuales.” APHA,

AWWA, WPCF. Ed. Díaz de Santos S.A.

Prácticas en empresa

Education

Transcript of Prácticas en empresa