Estudio experimental de modelización de los parámetros biocinéticos en la evaluación de un reactor de lodos activos de una planta de tratamiento alimentaria

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como finalidad evaluar el rendimiento actual del tratamiento biológico por lodos activados de una planta de aguas residuales provenientes de una panificadora industrial de la ciudad de Guayaquil, mediante la caracterización del agua y su carga contaminante, la obtención de los parámetros biocinéticos que determinan la rapidez del proceso biológico y el modelamiento dinámico y en estado estacionario del sistema en función de sus condiciones operativas. La caracterización se desarrolló mediante pruebas de laboratorio, donde se planteó el uso de la DQO soluble como parámetro principal de contaminación. Análisis estadísticos fueron aplicados para determinar su validez, a través de la eficiencia global de la planta. Otras pruebas incluyen la determinación de dosis óptimas de químicos que son aplicados antes del proceso biológico. Ensayos en probetas determinaron la velocidad de sedimentación de la mezcla agua – lodos, generada en el reactor. Ambas pruebas se sustentan en el análisis y uso de los sólidos suspendidos totales. Los parámetros biocinéticos se obtuvieron en un reactor batch de laboratorio, y luego calibrados acorde a las condiciones promedio de los monitoreos y datos recopilados del reactor industrial, el cual presenta características de un sistema de lodos activados de mezcla completa y de aireación extendida. Las simulaciones dinámicas realizadas en Matlab, bajo cargas variables, predicen remociones de materia orgánica por encima del 92%, en cumplimiento con la norma ambiental. El sistema de lodos activos estudiado es afectado en gran medida por el actual estado hidráulico y requerimientos de oxígeno, lo que conduce a problemas de sedimentación e hinchamiento de lodos. Bajo estas condiciones, tanto los equipos de aireación y sedimentación son redimensionados. Los costos operativos de la planta de tratamiento son calculados, tomando en consideración la influencia de la dosificación de químicos del tratamiento primario en la economía de operación del proceso.