Tratamiento de aguas

DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y ARRANQUE DE UN REACTOR U.A.S.B. PILOTO PARA EL TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS

FRANCISCO JAVIER CAICEDO MESSA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERIA AMBIENTAL – ÁREA SANITARIA MANIZALES 2006

DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y ARRANQUE DE UN REACTOR U.A.S.B. PILOTO PARA EL TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS

FRANCISCO JAVIER CAICEDO MESSA

Documentopresentado como requisito para optar el título de Especialista en Ingeniería Ambiental – Área Sanitaria

Director: JORGE ELIECER MARÍN ARIAS Ingeniero Químico, M.Sc. Especialista en Ingeniería Amiental y Sanitaria

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERIA AMBIENTAL – ÁREA SANITARIA MANIZALES 2006

TABLA DE CONTENIDO CONTENIDO RESUMEN INTRODUCCIÓN 1.MARCO TEÓRICO 1.1. LIXIVIADOS 1.2. DIGESTIÓN ANAEROBIA 1.3. INHIBICION DEL PROCESO ANAEROBIO 1.4. REACTORES ANAEROBIOS U. A. S. B. 1.4.1 FUNDAMENTOS DEL PROCESO UASB 1.4.2 PARÁMETROS DE SEGUIMIENTO EN UN REACTOR UASB 1.4.2.1. Temperatura 1.4.2.2. pH 1.4.2.3. DBO5 1.4.2.4. DQO 1.4.2.5. Ácidos Grasos Volátiles (AGV) 1.4.2.6. Alcalinidad 1.4.2.7 Sólidos 2. ANTECEDENTES 2.1. TRATAMIENTO DE LIXIVIADOSPRODUCIDOS EN EL RELLENO CURVA DE RODAS EN MEDELLIN 2.2. TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO DE MONTEVIDEO 2.3. ESTUDIOS DE TRATABILIDAD PARA EL LIXIVIADO DEL RELLENO SANITARIO LA ESMERALDA 3. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL REACTOR PILOTO 3.1. FORMA DEL REACTOR 19 20 21 17 17 1 1 2 7 8 12 13 13 13 14 14 14 15 15 17 PÁGINA

3.2. CÁLCULO BASADO EN LA CARGA ORGÁNICA Y EN EL CRITERIO DEVELOCIDAD DE FLUJO 21 23 23 27 28 30 30 31 33 34 35 37 39 40 3.3. SEPARADOR GAS – LÍQUIDO – SÓLIDO – (GLS) 3.3.1. OBJETIVOS DEL SEPARADOR GLS 3.4. SISTEMA DE ALIMETACIÓN 3.5. MONITOREO DEL REACTOR 4. ARRANQUE DEL REACTOR UASB PILOTO 4.1 SEGUIMIENTO DE LAS VARIABLES DE ARRANQUE DEL REACTOR UASB 4.1.1. CAUDAL, TIEMPO DE RETENCIÓN Y CARGA ORGÁNICA 4.1.2. COMPORTAMIENTO DE DQO Y DBO 4.1.3. COMPORTAMIENTO DELA RELACIÓN AGV/ALCALINIDAD 4.1.4. SÓLIDOS SUSPENDIDOS VOLÁTILES 5. CONCLUSIONES 6. RECOMENDACIONES 7. BIBLIOGRAFÍA

LISTA DE FIGURAS PÁGINA Figura 1. Flujo de sustrato como materia orgánica a través de una comunidad biológica anaerobia. Figura 2. Esquema general de un reactor UASB Figura 3. Criterios de diseño de la campana y deflectores Figura 4. Campana Separadora del reactor piloto Figura5. Bomba para Alimentación Figura 6. Tubería de alimentación Figura 7. Puntos de Muestreo Figura 8. Reactor UASB piloto Figura 9. Cubierta de espuma del reactor Figura 10. Variación de caudal del sistema Figura 11. Tiempo de residencia hidráulico Figura 12. Carga contaminante alimentada Figura 13. TRH y Remoción del sistema Figura 14. DQO y Remoción del sistema Figura 15. DBO y Remoción del reactorFigura 16. Relación AGV/ALK del sistema Figura 17. Perfil de sólidos en el sistema 6 10 26 26 27 27 28 29 29 31 31 32 32 33 34 35 36

RESUMEN

En este trabajo se presenta un estudio para el tratamiento de lixiviados provenientes del relleno sanitario La Esmeralda de la ciudad de Manizales, mediante un reactor anaerobio U.A.S.B. Inicialmente se realizó el diseño, construcción y montaje de unreactor U.A.S.B. piloto con un volumen efectivo de 8 litros. Después de adecuar todos los accesorios necesarios para el funcionamiento del reactor se realizo la inoculación y arranque del sistema con 5 litros de lodo anaerobio proveniente de un reactor UASB del Relleno Sanitario La Esmeralda, con un contenido de 43000 mg/l de SSV. Durante el arranque se disminuyó lentamente el TRH (de 0.8 d a 0.4d) consiguiendo valores de remoción después de haber arrancado el sistema para DQO de 82% y para la DBO5 de 92%. La carga orgánica máxima con la que trabajó el sistema fué de 14 kg DQO/m3 d.

ABSTRACT This work is a research whit the propouse of study the treatment for leched of the landfill La Esmeralda from Manizales, by an anaerobic reactor U.A.S.B. First make the desing, build and instal...