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Estudio de factibilidad para escoger un tratamiento apto para tratar las aguas residuales del Río Chinchiná
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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2020 - ll
Teniendo en cuenta las características del agua residual de los municipios Manizales - Villamaría y considerando que estos han estado llegando a la cuenca del Río Chinchiná, se propone que en su planta de tratamiento sea implementado un sistema biológico que permita la remoción de la carga contaminante del afluente. En este trabajo se realiza un diseño de un filtro percolador de dos torres en paralelo de súper alta tasa, cada una con una profundidad de 12m y un diámetro de 27.87m, parámetros que se encuentran establecidos en el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico y que son acorde según el medio filtrante elegido que es plástico. INTRODUCCIÓN En las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, el proceso consta con una fase de pretratamiento que permite remover todos los sólidos de gran tamaño y arenas evitando que este material llegue hasta el reactor, acto seguido se requiere de un tratamiento primario para la remoción de material suspendido y luego un tratamiento secundario, normalmente biológico, que permita tratar la contaminación en términos de materia orgánica o compuestos xenobióticos. Un tratamiento biológico para aguas residuales tiene como objetivo eliminar la contaminación del agua a través del uso de microorganismos. Comúnmente, en estos procesos, la mayor parte de materia orgánica es removida eficientemente por acción biológica como es el caso de la remoción de macromoléculas como nitrógeno y fósforo. Estos tratamientos se fundamentan en el cierre de los ciclos elementales de algunos elementos químicos y también se basan en la explotación de ciertos nichos ecológicos para escoger los microorganismos mejor adaptados a las condiciones ambientales requeridas. Es por ello, que con el fin de diseñar efectivamente cualquier proceso que requiera un tratamiento biológico, es necesario resaltar el requerimiento nutricional de los microorganismos, los factores ambientales y la relación de crecimiento microbiano en función del sustrato.
Este sistema de tratamiento para agua residual tiene una lista grande de ventajas que serán enumeradas a continuación: ● Es sencillo y confiable ● Eficaz para el tratamiento de cargas orgánicas altas ● Bajos requerimientos energéticos ● Es apropiado para comunidades medianas ● No requiere mucha tecnología y capacitación ● Reduce rápidamente DBO También tiene algunas limitaciones por la cuales puede considerarse su aplicación: ● Requiere un espacio grande para su construcción ● Puede acumular biomasa y bajar su rendimiento ● Necesita una operación constante ● Es susceptible a cambios ambientales como pH ● Puede llegar a tener problemas de vectores y olores DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN Para realizar el diseño del filtro percolador, se tuvieron en cuenta los parámetros de diseño establecidos en la Resolución 0330 del 2010 y el título E del RAS, en los cuales se proponen valores de carga orgánica volumétrica, profundidad, diámetro del reactor y medio filtrante para el tipo de filtro seleccionado.
Figura 1. Parámetros establecidos por el RAS 2000 para filtros percoladores. Título E El filtro percolador seleccionado fue uno de súper alta tasa, que nos permite tratar el caudal de diseño de la planta, además, permite utilizar un lecho filtrante plástico, desordenado, en forma de rosetones, que nos da la facilidad de aumentar la altura para una remoción eficiente del 85% según lo dictado por el Título E del RAS 2000; su altura es de 12m como lo establece la norma, así como su diámetro de 27,87m que se encuentra dentro de los estándares. Se elige realizar un filtro percolador en doble columna paralelo para evitar colmataciones y con el objetivo de proveer cualquier inconveniente presentado por mantenimientos o daños. Figura 2. Detalle del medio filtrante. Rosetón plástico Se escogió el filtro percolador por su economía y simpleza, además de que cuenta con su propio proceso de auto lavado por desprendimiento. A continuación, se muestran los datos para el diseño: Parámetros Valor Unidades Q 0,64 m3/s So 644 mg/L n 0, K 0, D 12 M Título E RAS R 2 T 14 °C Se 10 mg/L Sa 221,3333333 mg/L Kt 0,04474 m/min
