ACELERACIÓN DE LA PUESTA EN MARCHA DE EDAR´S
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ACELERACIÓN DE LA PUESTA EN MARCHA DE EDAR´S
ACELERACIÓN DE LA PUESTA EN MARCHA DE EDAR´S MEDIANTE LA DOSIFICACIÓN DE ARCILLAS BENTONÍTICAS. Por: *Federico López Galindo *Jorge Lara Vega y *Fernando Durán García. (*) SACONSA. Departamento O&M del Ciclo del Agua. Resumen: El presente estudio se propone como mejora en la puesta en marcha de las instalaciones de depuración de aguas residuales. Se ha experimentado y estudiado los efectos que provoca la adición controlada de arcilla bentonita desde el primer día de entrada de aguas residuales hasta una concentración que permitiese el control de los parámetros. El contacto con la Bentonita favorecía la floculación y decantación de los lodos y reducía las espumas tensoactivas típicas de las puestas en marcha. Como se preveía en el proyecto del estudio, se consigue acelerar la puesta en marcha de EDAR´s. Palabras Clave: EDAR, Puesta en marcha, Arcillas Bentoníticas, Bentonitas, Explotación y Foaming. 1. Introducción Generalmente se han comenzado los trabajos de puesta en marcha de las EDAR haciendo circular el agua residual por las arquetas hasta que la cantidad de lodos primarios es tal que permite la proliferación de los microorganismos formadores de flóculos de manera ventajosa sobre otros microorganismos. El tiempo medio de puesta en marcha de una EDAR según el medio convencional, dependiendo de la carga influente, en ausencia de oscilaciones severas de carga, diluciones, presencia de tóxicos, etc… es de aproximadamente 40 a 45 días. Además del consiguiente tiempo que ha de transcurrir, un efecto secundario de las puestas en marcha tradicionales es la formación de espumas tensoactivas que puede generar incluso problemas en los equipos. Para minimizar los tiempos de puesta en marcha y los efectos secundarios que provoca se ha diseñado un estudio que consiste en la adición controlada de arcillas bentoníticas. Las arcillas bentoníticas son arcillas de grano muy fino (incluso muy inferior a la caolinita) que poseen hidróxidos de magnesio, silicio, potasio y oxidos de hierro, aluminio, manganeso, magnesio y titanio. Su densidad es de 2500 Kg/m3. Las bentonitas dado que tienen un contenido en sílice alto poseen una carga superficial neta que les permite actuar como intercambiadores de iones débiles. Otro dato es que su floculación en medio acuoso está determinada por cargas negativas y no por puentes de hidrógeno. Son extremadamente efectivas en la disminución de concentración ciertos componentes catiónicos y tienen una notable afinidad por los metales. (García y Suárez, 2001), también actúa como coagulante y floculante natural y consigue disminuir con estos procesos los sólidos en suspensión presentes en el agua (Clement y Farmer, 2000) y también es capaz de adsorber virus patógenos, bacterias, aflatoxinas, pesticidas y herbicidas. (Gómez Dángelo y González, 2006) Además hay una presencia elevada de microorganismos heterótrofos en el agua procedentes de la arcilla, (Chaerum et al., 2005) por lo que se desaconseja su uso para potabilización de agua, pero no así en la depuración de residuales. Es conocido que los microorganismos son capaces de adherirse a las superficies sólidas y enlazarse a los poros de las mismas (Sanglay, Eifert y Summer, 2004) y las bentonitas tiene la propiedad de promover el crecimiento bacteriano sobre su superficie. 2. METODOLOGÍA DEL ESTUDIO 2.1. Metodología. El estudio se ha llevado a cabo en la EDAR de Navalvillar de Pela. La EDAR ha sido construida por la UTE Dragados-Multiobras Izquierdo S.A. y ha sido financiada por la Junta de Extremadura. La instalación cuenta con una capacidad de tratamiento máximo de 1732 m3/día y una carga máxima de diaria de DBO5 de 346 Kg/día. La EDAR dispone de dos líneas de tratamiento tipo canal de oxidación carrusel, de 772 m3 de volumen unitario de reactor y decantador de 451,3 m3 de capacidad por unidad. La aireación se produce mediante soplantes de 560 m3/h de caudal unitario y es distribuido por medio de parrillas de difusores de membrana de 230 mm de diámetro. La EDAR se ve afectada por un aporte de agua de manantial que diluye la carga contaminante, especialmente en periodo nocturno donde la carga es ínfima. Este aporte de aguas con poca carga contaminante es un hándicap para la puesta en marcha de las EDAR´s que alarga el tiempo de formación de lecho bacteriano. 2.2. Descripción de los Ensayos. La manera ideal de dosificación de la arcilla es previa maduración en tanques y dosificación continua en la entrada de alimentación. La EDAR de estudio no dispone de fisicoquímico que dosifique en la cabecera del reactor ningún tipo de floculante. La solución propuesta fue la dosificación en sólido al final de la arqueta de desarenado con la soplante de desemulsionado conectada. El limitante como es lógico, es la cantidad de bentonita y el tiempo máximo previsto se limitó en 21 días, distribuidos en 21 días de explotación, dosificando el primero de los días 200 Kg y 50 Kg los días siguientes de estudio. La dosificación de la arcilla bentonítica ha de realizarse muy lentamente, evitando la formación de grandes flóculos. Se optó por trabajar en un solo reactor y dos decantadores para favorecer la decantabilidad y la acumulación de fangos en un solo reactor. La dosificación se ha realizado solo días laborables. Para control de los fangos generados se han realizado análisis diario de conos Imhoff y gravimetrías en filtros de celulosa de 0,47 micras. Además de análisis de DBO5 (un análisis cada dos días) y gravimetrías de los influentes y efluentes correspondientes. El estudio se ha realizado del día 5 de Abril de 2011 al día 29 de Abril de 2011. El día 1 de Abril fue el primer día de entrada de aguas residuales a la estación 2.3. Resultados. El caudal medio tratado y la carga tratada en el tiempo de estudio han sido respectivamente de 2150 m3/día y 230,89 Kg DBO5/día. Superior al diseño para un único reactor. En los gráficos 1 y 2 se observan los niveles de fangos decantados y MLSS acumulados diariamente. MLSS 3000 MLSS (mg/L) 2500 2000 1500 MLSS 1000 500 0 02-abr 07-abr 12-abr 17-abr 22-abr 27-abr 02-may Tiempo (día) Gráfico 1 Cono (mL/L) Conos Imhoff Vs IVF 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 02-abr Cono IVF 07-abr 12-abr 17-abr 22-abr 27-abr 02-may Tiempo (día) Gráfico 2 Fecha 05-abr 06-abr 07-abr 08-abr 11-abr 12-abr 13-abr 14-abr 15-abr 18-abr 19-abr 20-abr 25-abr 26-abr 27-abr 28-abr 29-abr MLSS (mg/L) 189 166 167 230 177 253 340 447 514 563 784 967 1367 1754 2375 2531 2793 Cono (mL/L) 6 6 6 12 6 18 26 29 53 50 62 72 95 105 150 175 175 DBO5 Ent (mg/L) *** 48 *** 78 58 *** 103 *** 63 32 *** 87 *** 275 *** 243 *** DBO5 Sal (mg/L) *** 4 *** 8 7 *** 15 *** 8 8 *** 7 *** 16 *** 9 *** SS Ent (mg/L) *** 97 88 62 226 123 130 211 154 187 143 165 103 142 192 73 93 SS Sal (mg/L) *** 20 23 17 24 38 42 36 33 31 27 35 29 31 34 38 22 IVF (mL/g) *** 36.14 35.93 52.17 33.90 71.15 76.47 64.88 103.11 88.81 79.08 74.46 69.50 59.86 63.16 69.14 62.66 3. CONCLUSIONES. Las conclusiones extraídas del estudio son mejores de las esperadas a priori dado que no ha sido necesario dosificar la totalidad de la muestra para conseguir los objetivos marcados 1. La dosificación de las arcillas bentoníticas en la EDAR de Navalvillar de Pela, ha supuesto una disminución en el tiempo de puesta en marcha de una EDAR en el 46,7% del tiempo establecido. 2. La ausencia de espumas tanto tensoactivas como de tipo filamentoso, ha sido total y continúa siendo total. Los IVF son bajos en relación a la cantidad de sólidos en suspensión en el licor mezcla, por lo que evita también la formación de Bulking filamentoso. Este mayor peso específico del fango se explica por el alto nivel de mineralización de los fangos con un resultado el último día de la explotación de un 45,63% de fracción fija. 3. La eliminación de sólidos en la salida es importante desde los primeros días de aplicación con una media al final del estudio del 75,84% de eliminación. 4. La eliminación de DBO5 se establece de media en el 88,83%, cumpliendo la restricción de menos de 25 mg/L en el 100% de los casos analizados. 5. La relación de aumento de la altura de fangos en el cono es lineal con una correlación de 0,90. 6. Un problema que ocurre con el fango tratado con arcillas bentoníticas, es que atascan con más facilidad las conducciones de fango entre los decantadores y la arqueta de fangos recirculados. Esta característica ha causado problemas especialmente en fines de semana y festivos, que es cuando no hay personal en las EDAR´s, por lo que las purgas de los decantadores han de ser frecuentes.