XXIV CONGRESO NACIONAL DEL AGUA CONAGUA 2013 FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA.

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1 XXIV CONGRESO NACIONAL DEL AGUA CONAGUA 2013 FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA

2 Objetivos – Introducción: STB secundarios (compactos - lagunas facultativas): N-NH 4 +, N-NO 3 -, N-NO 2 -, SST, DBO 5, bacteriología > normativas ambientales o reuso. Normativas para zonas sensibles limitan N-NH 4 +, N-NO 3 -, N-NO 2 -, Directiva 91/271/ del Consejo C.E.E (1991) Nitrógeno total  10 mg/L o  15 mg/L, respectivamente para ciudades de más o menos de 100000 habitantes equivalentes. Water Quality Criteria, agua residual tratada para recarga de acuíferos la límites de 5 mg/L para el Nitrógeno amoniacal y 10 mg/L para Nitratos (Mckee, 1963). OMS (2006), recomienda cultivos consumen crudos, campos deportivos o parques c/trabajadores expuestos: huevos de nematodos < 1 u/L y coliformes fecales < 1000 bacteria/100 mL.

3 Laguna Facultativa : Brasil – D.F. FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA Laguna Facultativa : Canada

4 Descripción del EQUIPO El filtro de escala laboratorio: volumen total y útil de 7 y 3 litros diámetro de 110 mm y longitud 900 mm Alimentación continua (flujo ascendente), con bomba peristáltica Cronimo BPX 100 R65. Material de relleno árido clasificado Ø= ¾” y superficie específica S e =1,2cm 2 /g, con falso fondo Inyección de aire (compresor de diafragma), con difusores FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA

5 Fundamentos procesos en fase líquida biopelícula: NH 4 + + 1.5 O 2 NO 2 - + 2 H + + H 2 O NO 2 - + 0.5 O 2 NO 3 - NO 2 - NO N 2 O N 2 2 NO 3 - + 5 H 2 + 2 H + N 2 + 6 H 2 O 1/12 CH 3 CH 2 OH + 1/8 SO 4 = 1/6 HCO 3 - + 1/8 HS - + 1/12 H 2 O FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA aeróbica OD  4 ORP  100 anóxico OD  2 50  ORP  100 anaerobio OD  2 -225  ORP  -100 º º º

6 Puesta en marcha - Ensayos - Control - Determinaciones: Puesta en régimen: cuatro meses Alimentación: efluentes Lagunas facultativas Pto. Madryn (previo a desinfección), inyección aire c/difusores Carga Hidráulica (CH) Ensayo Nº10,3 m 3 /m 3 día, Ensayo Nº20,70 m 3 /m 3 día Operó en condiciones aeróbicas, anóxicas y anaerobias. Control de operación (caudal alimentado, T, pH, OD, Potencial de óxido reducción - ORP, Turbiedad, STD) Toma muestra semanal: E.F., 1/3 F, 2/3F. y S.F., determinar: DQO, DBO 5, NO 3 -, NO 2 - y NH 4 + (SMWW APHA, AWWA), bacteriología (Laboratorio Dirección Salud Ambiental – Ministerio de Salud, Chubut Equipos: Analizador multiparamétrico SPER LTD. 850081, Turbidímetro Lutron TU 2016, Conductímetro CD 4303, Fotómetro PF- 11 MACHEREY NAGEL FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA

7 Observación organoléptica (E, 1/3F, 2/3F, SF)

8 Ensayo N°1 (CH = 0,3 m 3 /m 3 h, Agosto – Setiembre): FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA Sitio Muestreo N-NH 4 + (mg/L)N-NO 2 - (mg/L)N-NO 3 - (mg/L) N-NH 4 + + N-NO 2 - + N- NO 3 - (mg/L) Turb UNT Prom.      E.F 63,5  7,8 0,50  0,19 2,0  0,4 66  8,4 59  11 1/3F. 52,4  6,5 0,54  0,33 1,2  0,4 54  7,2 40  30 2/3F. 0,5  0,2 0,17  0,17 13,5  1,0 14,3  1,4 11 44 S.F. 0,2  0,10,17  0,1715,7  0,116,1  0,412 22 Tabla Nº2: Parámetros promedio y  durante el ensayo CH = 0,3 m 3 /m 3 h NO 3 - NH 4 + º NO 2 - NO 3 - +NO 3 - +NH 4 +

9 FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA - Ensayo N°1 ( CH = 0,3 m 3 /m 3 h, Agosto – Setiembre): variación parámetros equipo (E, 1/3, 2/3, S) Variación de pH, OD y ORP. ORP pH OD ORP

10 Ensayo N°2 (CH = 0,7 m 3 /m 3 h, Octubre – Noviembre): FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA Sitio Muestreo N-NH 4 + (mg/L)N-NO 2 - (mg/L)N-NO 3 - (mg/L) N-NH 4 + + N-NO 2 - + N- NO 3 - (mg/L) Turb UNT Prom.      E.F 56,0  12,4 0,09  0,04 6,9  1,9 63,0  14,4 34 66 1/3F. 46,7  12,6 0,12  0,08 1,8  0,3 48,6  13,0 83  19 2/3F. 1,1  0,3 0,61  0,46 19,2  2,7 20,9  3,5 23 11 S.F. 0,9  0,20,46  0,3020,1  2,421,4  2,93 11 Tabla Nº4: Parámetros promedio y  durante el ensayo CH = 0,7 m 3 /m 3 h NO 3 - NH 4 + º NO 2 - NO 3 - +NO 3 - +NH 4 +

11 FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA Discusión Valores de reducción y Concentración de los distintos parámetros Posibilidad de ampliar las alternativas de disposición final (riego sin restricciones, servicios, e industria). Fue factible operar en forma continua sin que se presenten obstrucciones durante más de 12 meses, y SST  11mg/L en S.F. Parámetros Ensayo N°1 CH 0,3m 3 /m 3 día CO 0,015kgDBO 5 /m 3 día,CN (NH4 + ) 0,019 kg N-NH 4 + /m 3 día Ensayo N°2 CH 0,7m 3 /día, CO 0,051 kgDBO 5 /m 3 día, CN (NH4 + ) 0,030 kg N-NH4+/m3día Niveles de Reducción % N-NH 4 + + N-NO 2 - + N-NO 3 - 7661 NH 4 - 99 DBO 5 9092 SST 9075 DQO 8175 Concentraciones (mg/L) N-NH 4 + / DQO / DBO 5 / SST 0,19 / 36 / 5 / 80,9 / 43 / 6 / 11

12 FILTRO DE ROCA AIREADO: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE AGUA RESIDUAL TRATADA Conclusión: F.R.A. (procesos biopelícula), pueden efectuar nitrificación, desnitrificación, efluente lagunas facultativas (CH = 0,3 – 0,7 m 3 /m 3 día ) Factible p/ evado tiempo de retención celular en y distintas condiciones ambientales (pH, OD, ORP), y de concentración de DBO 5, NO 3 -, NO 2 - y NH 4 +, a lo largo del equipo Propuesta: Efectuar ensayos con CH, CN (NH 4 + ), CO más elevadas, y mayor superficie específica