Sistema de Lodos Activados convencionales de Mezcla Completa Aristizabal Apolinar Juan Cod.- 1630640 López Hoyos Audrey Vanessa.- 1424880 Mejía Jimenez Maria Camila.- 1425435 Toro Hualpa Astrid .- 1422551 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA. 3.ANÁLISIS DEL PROCESO. 3.1 Tanque de Igualación 3.2 Tanque Aireador 3.3 Sedimentador 4. SUGERENCIAS. 5. CONCLUSIONES. 6. REFERENCIAS. INTRODUCCIÓN NESTLÉ ➢ Fundada en 1866 por Henri Nestlé. ➢ Llegó a Colombia en el año de 1944. ➢ Posee 5 plantas de producción en Colombia (Caquetá, Valledupar, Risaralda, Cundinamarca y Bugalagrande) (Nestlé, 2018) Planta Bugalagrande Producción ● Leches (enteras, condensada azucarada, crema y fórmulas infantiles en su primera etapa). ● Línea de productos Maggi ● Nescafé ● Milo ● Cerelac ● Nestum Planta de Tratamiento de Agua Residual Apertura: 1984 (35 años) Tratamiento: Biológico- Lodos Activados Tipo: Convencional Completamente Mezclado Fuente descarga: Río Bugalagrande Capacidad: 22 L/s (Actual 11 L/s) PROCESO Bombeo Tamiz Sedimentadores T. Igualación T. Aireación Diagrama de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales 2.1 Estación Bombeo Bomba 1 (15 L/s): Atiende al sector conocido como café; Milo y los Culinario y Aglomerados. Bomba 2 (10 L/s): Aguas línea de producción de lácteos únicamente. 2.2 Tamiz ■ Embudo piramidal invertido. ■ Malla filtrante posee aberturas de 5mm. Los residuos retenidos son conducidos a un tanque y derivados hasta el foso de lodos. 2.3 Tanque de Grasas ● Volumen: 10 m3 ● Dimensiones: D= 1.5m y h=7m ● Cilindro de terminación cónica invertida ● Eficiencia: 85 - 90% ● inyección de burbujas de aire con un air flog Caracterización del Afluente de la PTAR Parámetros Agua de Café Agua de Lácteos pH (UND) bajo a neutro Alto Temperatura (°C) Alta (40) Baja (30 -35) Carga Orgánica (DBO - mg/L) 900 - 1000 700 -800 DQO (mg/L) 1500 - 2000 900 - 1200 Fuente : Propia 2.4 Tanque de Igualación ➢ Volumen: 576 m3 ➢ Dimensiones: 12m ancho x 12m largo x 4 m de profundidad ➢ Mezclador flotante ➢ 20% de lodo recirculado (tiempo límite) ➢ Bomba de agua con capacidad para 14 L/s 2.5 Tanques de Aireación ➢ ➢ ➢ ➢ pH : 7 und Temperatura : (27-30) °C Bacilos Anaerobios Oxigeno : (0.5-4.0) mg/L Volumen: 502m3 Dimensiones 2 Tanques ➢ ➢ ➢ 12 m de ancho 12 m de largo 4 m de profundidad 2.6 Sedimentadores Volumen Sedimentador 1: 270 m3 Volumen Sedimentador 2: 310 m3 En el centro de la estructura hay una pequeña inclinación de 5° que permite que se concentren los lodos sedimentados pasando por gravedad a través de una tubería al foso de lodos 2.7 Foso de Lodos Cámara ➢ Recirculados Purgados ➢ Lámina de lodos 1,20m se conducen 1h ➢ diseño: [4500 a 5500 mg/L SST] → [6500 mg/L SST]. ➢ La planta produce 60 ton/mes de lodo 2.8 Espesador de Lodos ➢ Sedimentador Inverso ➢ válvulas filtrantes de agua ➢ Lodos transportados por gravedad 2.9 Lechos de secado Composición: arena, grava y un falso fondo de concreto con tuberías Duración: 1 Semana No de pilas: 8 Dimensión: 2,0m de ancho x 5,0 m de largo. Se construyeron techos para evitar que el agua lluvia humedeciera nuevamente los lodos y el proceso se altera. Análisis del proceso Comparación parámetros del efluente con la norma Tanque de igualación V= TR [h] * Q [m3/dia] TR= V [m3] / Q Caudal de tratamiento (m3/dia) Volumen del tanque (m3) Tiempo de Retención (d) REPSOL 12 12 1 NESTLÉ 950.4 576 1.65 Constantes Cinéticas Ko = Tasa específica de crecimiento → Ko = 12.0 día –1 Km = Constante de saturación del sustrato → Km = 70 mg DBO5/L Kd = Constante de declinación → Kd = 0.042 día -1 Rangos de parámetros de diseño Concentración en el reactor: SSVLM F/M 0.05 – 0.15 Kg DBO5 / Kg. SSVLM – día θ 18 – 36 horas Carga volumétrica 0.16 – 0.4 Kg DBO5 / m3 Relación de recirculación 0.75 - 1.50 Cálculo del Tiempo de Retención celular - T. Aireador Fórmula de DBO soluble en el Efluente. Parámetro Valor Unidad S 22 mg/L TRC [h] LITERATURA 5 - 15 Km 70 mg DBO5/L REPSOL 720 Kd 0.042 día-1 NESTLÉ 8.5 Ko 12 día-1 Cálculo del Rendimiento Cinético (Y) - T. Aireador Fórmula del Volumen del tanque aireador Parámetro Valor Unidad S 0.022 Kg DBO/m3 Q 950.4 m3/d Kd 0.042 día-1 LITERATURA 0.4 - 0.8 V 1004 m3 REPSOL 0.67 X 3 Kg/m3 NESTLÉ 0.8 So 0.85 Kg DBO/m3 Y[ ] Cálculo Tiempo de Residencia Hidráulico TRH (θ) T. Aireador TRC [h] Parámetro Q V Valor Unidad 950.4 3 1004 LITERATURA 4-8 REPSOL 23.66 NESTLÉ 25.44 m /d m 3 Cálculo de la producción de lodos (Px) - T. Aireador Parámetro Valor Unidad Kd 0.042 día-1 Y 0.8 θC 8.5 h Yobs REPSOL 0.296 NESTLÉ 0.573 Cálculo de la producción de lodos (Px) - T. Aireador masa total como SST Parámetro Valor Unidad Yobs 0.573 Q 950.4 m3 REPSOL 6.89 So 0.850 Kg/m3 NESTLÉ 501.011 S 0.022 Kg/m3 Px [Kg de SST/d] Cálculo necesidad de Oxígeno - T. Aireador O2 disuelto en el tanque = 2 mg/L Reportado por la Ingeniera a cargo de la planta Diseño tanque de sedimentación TR [h] Parámetro Q V Valor Unidad 777.6 3 270 LITERATURA 4-8 REPSOL 3.6 NESTLÉ 8.4 h m /d m 3 RECOMENDACIONES ➢ Mejorar la disposición final de las grasas pues al ser reunidas con los lodos podrían variar la composición de estos, afectandolos como materia prima en la elaboración de abono. ➢ Es necesario estandarizar y regular el paso de las aguas de lavado hacia la PTAR pues contienen sustancias químicas que podrían variar drásticamente la composición del agua y alterar las condiciones en el tanque de igualación, provocando que llegue agua alterada a los tanque de aireación y la colonia de microorganismo se pueda ver afectada; además de en procesos posteriores generar la presencia de espuma que no es tratada y que por tal motivo llega al río Bugalagrande. ➢ Es claro que se debe dar pronta solución al no tratado del color del agua, considerando propuestas como la de los coagulantes y floculantes naturales que reducirían los costos asociados a la incorporación de un nuevo proceso al tratamiento y que mejoraría su vertimiento al rio y les permitiria dar cumplimiento a su norma interna. ➢ Es necesario revisar con mayor detenimiento el tiempo total de tratamiento del agua pues dentro de los parámetros calculados el TRH, siendo este un valor sin datos asumidos, es superior al tiempo descrito por la ingeniera para la culminación total del tratamiento. CONCLUSIONES ➢ Con base a los parámetros, el sistema de lodos activados usado en la planta de tratamiento de agua residual de Nestlé S.A. En Bugalagrande, demuestra la eficiencia del tratamiento, en donde se alcanzó un 97.41 por ciento de eficiencia en la remoción de DBO. Esto indica que todos los procesos en conjunto cumplen con los objetivos de remoción de materia orgánica, es decir, es un sistema efectivo para el tratamiento de aguas residuales de diferentes procedencias. ➢ El sistema de lodos activados se mantiene constantemente y regulado en condiciones aeróbicas, por medio de los dos elementos aireadores que proporcionaron el nivel de oxígeno necesario para la subsistencia de los microorganismos. ➢ Con esta experiencia, se evidencia que este tipo de sistemas de tratamiento son viables para las industrias en Colombia, siendo el tipo de inóculo para el reactor uno de los factores limitantes para llevar a cabo procesos similares. Por lo anterior, se hace necesario realizar estudios para hallar inóculos adecuados para este tipo de reactores que se encuentren a disponibilidad de las industrias Colombianas, con la finalidad de implementar sistemas como estos para el tratamiento de sus aguas residuales. CONCLUSIONES ➢ Por todo lo anterior, se puede apreciar los beneficios de llevar a cabo tratamientos biológicos para aguas residuales, dado que me permiten tener buenas eficiencias de remoción de materia orgánica, sin tener que hacer usos de aditivos o sustancias químicas para el tratamiento de las mismas. Sin embargo, se debe llevar a cabo un cuidado detallado de las condiciones y parámetros necesarios para mi población de microorganismos, debido a que son muy susceptibles a cambios en su ambiente, como es el caso de la planta de Nestlé S.A. BIBLIOGRAFÍA Orhon, D, & Artan, N. (1994). Modelling of activated sludge systems. Technomic Press, U.S.A. Lozano, W. 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