Implementación de un reactor anaeróbico de flujo, UASB, a escala piloto para evaluar parámetros de operación en la planta de tratamiento de aguas residuales “La Totora” - Ayacucho

Abstract

La investigación está orientado al diseño, construcción, instalación y puesta en funcionamiento de un reactor UASB a escala piloto en la PTAR “La Totora”, para determinar los parámetros de operación del proceso de tratamiento de aguas residuales provenientes de la sección de desarenado de la planta. Las características del reactor UASB que se ha construido son las siguientes: tiene forma cilíndrica, la altura es de 1,80 metros, el diámetro es de 15,24 cm y un volumen aproximado de 33 litros, con una alimentación a través de tubería de 16 mm, cuenta con dos sistemas de descarga una para el agua depurada y otra para el biogas producido, en la parte lateral del reactor están dispuestos 9 válvulas para la toma de muestras. El reactor está anclado en un pedestal ubicado a 50 cm del nivel del suelo. Para garantizar el flujo de alimentación se instaló un tanque de polietileno de 600 litros ubicado a una altura de 2,50 metros con referencia a la base del reactor instalado. Para el arranque del reactor, se ha inoculado con 10 litros de lodo, proveniente de la PTAR del centro de investigación de tratamiento de aguas residuales (CITRAR) de la Facultad de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), sobre un lecho de anillos raschig de ½ pulgada de diámetro, con la finalidad de incrementar el área de contacto y una distribución uniforme de la mezcla reaccionante a fin de acelerar la estabilización del proceso. Durante el funcionamiento del reactor se determinó la temperatura, pH, turbiedad, sólidos totales (ST), sólidos volátiles totales (SVT), demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO), coliformes fecales (CF) o termotolerantes (CT), alcalinidad, acidez, conductividad entre otros a la entrada y salida del reactor. Mediante las válvulas laterales se ha visualizado la presencia del lodo a diferentes alturas del reactor. La producción del biogas se ha cuantificado por el desplazamiento del nivel del agua en una columna (Figura 4.18), siendo su producción máxima en razón de 3,5 litros de biogas/día, para un TRH de 9 horas a condiciones ambientales del lugar. El monitoreo se realizó mediante muestreos en los puntos: P1, que corresponde al afluente del reactor; P10, que corresponde al efluente del reactor; y la captación en la cámara de distribución de la PTAR. La mayor eficiencia alcanzada del reactor fue para un TRH de 9 horas, con un caudal de 61 ml/min, donde se ha logrado remover 71% de DBO5, 62% de DQO, 49% de turbiedad, 74% de coliformes fecales. Estos resultados demuestran que empleando un reactor UASB se obtiene resultados satisfactorios, comparado con otras tecnologías de tratamiento primario de aguas residuales.