Transcript Diapositiva 1

SANDRA LILIANA PABON. ING. DE PRODUCCION
BIOTECNOLOGICA.
JOVEN
INVESTIGADORA
COLCIENCIAS-UFPS-FRIGOFRONTERA. GRUPO DE
INVESTIGACION AMBIENTE Y VIDA.
JHON SUAREZ GELVEZ. MSc EN INGENIERIA
SANITARIA Y AMBIENTAL. DIRECTOR DE GIBA –
UFPS.
DIRECTOR
INSTITUTO DE ESTUDIOS
AMBIENTALES (IDEAB –UFPS)
INTRODUCCION
GESTION SANITARIA Y AMBIENTAL EN MATADEROS
SALUD PUBLICA
Implementación de las Normas de aseguramiento de la calidad
sanitaria y ambiental
El INVIMA realiza control y vigilancia para garantizar la inocuidad de
la carne en canal en las plantas de beneficio.(decreto 1500/o7).
MEDIO AMBIENTE
CONTROL Y
VIGILANCIA
Normatividad
Permisos y concesiones
Formulación y ejecución PMA
Presentación periódica de informes
Auditorias
Entes de control ( Procuraduría y Personerías)
OBJETIVOS
GENERAL
REALIZAR EL ARRANQUE Y LA OPERACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOS ACTIVOS, PARA
DISMINUIR LA CARGA CONTAMINANTE DE LAS AGUAS RESIDUALES DE FRIGOFRONTERA LTDA
ESPECIFICOS
UTILIZAR EL POTENCIAL MICROBIANO QUE POSEE EL AGUA RESIDUAL PARA FACILITAR EL ARRANQUE DEL
SISTEMA DE LODOS ACTIVOS.
MONITOREAR LA EFICIENCIA DEL SISTEMA POR MEDIO DE PARAMETROS ESTIPULADOS EN EL DECRETO
1594/84
CONTROLAR Y OPTIMIZAR VARIABLES QUE PUEDAN AFECTAR EL PROCESO DE ARRANQUE Y OPERACIÓN
DEL SISTEMA.
ESPECIFICOS
REALIZAR CURVAS DE COMPORTAMIENTO
PARAMETROS: DBO5, SS.
SISTEMA/SISTEMA
POR MEDIO DE LOS SIGUIENTES
IDENTIFICAR QUE MICROORGANISMOS PREDOMINAN EN EL REACTOR DE LODOS ACTIVOS
APORTAR SOLUCIONES TECNICA Y ECONOMICAMENTE VIABLES A LOS DIFERENTES INCONVENIENTES
OPERATIVOS QUE SE PUEDAN PRESENTAR.
FRIGORIFICO LA FRONTERA LTDA.
El FRIGORÍFICO LA FRONTERA es una asociación privada de carácter
agroindustrial que interpreta el contexto binacional en que se ubica este factor
determinante en el desarrollo integral mediante su interacción productiva con
el entorno, el uso apropiado de nuevas tecnología y el fomento de valores a
través del trabajo continuo, investigativo y de servicio a la comunidad.
La Planta de beneficio se encuentra ubicada en la Carrera 7 calle 25 y 26 Barrio
Gran Colombia- Villa del Rosario, Norte de Santander.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el año 2004, el Frigorífico La Frontera Ltda., preocupado por los
impactos ambientales que se estaban ocasionando al realizar el
vertimiento de las aguas residuales al
alcantarillado, con un
tratamiento preliminar, solicitó la ayuda técnica y humana de la UFPS,
especialmente del Plan de Estudio de Ingeniería de Producción
Biotecnológica, para ejecutar el componente del manejo de residuos
líquidos, contemplado en el Plan de Manejo Ambiental, aprobado por
CORPONOR.
Durante los años 2004-2005, se realizó un trabajo de grado, donde se llevó
a cabo un estudio detallado de las aguas residuales de esta industria,
analizando la composición fisicoquímica y microbiológica, incluyendo la
cuantificación de la generación de aguas residuales del proceso
productivo. Con estas bases se pudo proponer y arrancar un sistema de
lodos activos piloto de 24 m3 . A partir de esta experimentación se
obtuvieron las variables definitivas, para llegar a un diseño a escala real .
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En junio del 2005, con un gran esfuerzo se construyó la Planta de Tratamiento de
Aguas Residuales y en el año 2006 surge la necesidad de recurrir nuevamente a
un apoyo técnico-profesional de la UFPS y de los Grupos de Investigación
Ambiente y Vida y GIBA ( Grupo de Investigación en Biotecnología Ambiental
y Aplicada), y como recurso para consolidar esta alianza, se propone la
participación en la convocatoria de Jóvenes Investigadores de COLCIENCIAS
para operar y optimizar el sistema de tratamiento de esta industria.
METODOLOGIA
DIAGNOSTICO DE LA PLANTA
REVISION DE PLANOS
VERIFICACION EN PLANTA
CARACTERIZACION AGUA RESIDUAL
MUESTREO COMPUESTO DE 3 P.M A 7P.M.
Parámetros de análisis fisicoquímicos y microbiológicos del agua residual
Análisis
DQO
DBO
Sólidos suspendidos (SST, SSV Y SSF)
Método
Colorimetría
Espectrofotómetro HACH
Oxitop
Gravimetría.
Microbiológico
Placa profunda y filtración por membrana
Los análisis se realizaron en el laboratorio de aguas de La Corporación Autónoma Regional de
Santander (CORPONOR) que cuenta con acreditación y el de la Universidad Francisco de Paula
Santander (En proceso de acreditación ), de acuerdo con los protocolos establecidos por el Standard
Methods (APHA, AWWA, WEF, 1995) y los publicados por el IDEAM (disponibles en la pagina Web
de este instituto)
METODOLOGIA
DIA
ARRANQUE
EVALUACION OPERATIVA
%AGUA
RUMINAZA
% AGUA
SANGRE
TIEMPO DE
AIREACION (DIAS)
1
100
0
2
2
90
10
1
3
80
20
1
4
70
30
1
5
60
40
1
6
50
50
1
TIPO DE MONITOREO
PUNTOS DE MONITOREO
EFICIENCIA TOTAL
ANTES DE CRIBAS
SALIDA DEL FILTRO
EFICIENCIA POR UNIDAD
DE TRATAMIENTO
ANTES DE CRIBAS
SALIDA HOMOGENIZADOR
SALIDA TRAMPA DE GRASAS
SALIDA DEL REACTOR
SALIDA SED. SECUNDARIO
SALIDA FILTRO
METODOLOGIA
CARACTERIZACION DEL
LODO ACTIVO
PREDOMINANCIA DE
MICRO ORGANISMOS
TRATAMIENTO DE RESIDUOS
SOLIDOS DE LA PTAR
SEDIMENTABILIDAD
IVL
MUESTRAS DE MEZCLA LICOR DEL REACTOR
SIEMBRA EN MEDIO SELECTIVOS ( AGAR MOSSEL, AGAR
CETRIMIDE, AGAR MARINO MODIFICADO, AGAR KING B)
DESHIDRATACION DE LODOS POR TAMIZAJE
COMPOSTAJE
CARACTERIZACION FISICOQUIMICO DEL AGUA RESIDUAL
DE FRIGOFRONTERA LTDA (VALORES PROMEDIO)
PARAMETRO
Demanda Química
de Oxigeno (DQO)
Demanda
Bioquímica de
Oxigeno (DBO5)
Nitratos (NO3)
EXPRESADO EN
mg/L DQO
mg/L DBO
VALOR
7547
4438
mg/L NO3
226.42
Nitritos (NO2)
mg/L NO2
3.88
Sulfatos (SO4)
mg/L SO4
657.16
Fosfatos (PO4)
mg/L PO4
266.16
Alcalinidad
mg/L CaCO3
801.16
Acidez
mg/L CaCO3
342.16
Temperatura
°C
28.43
pH
Unidades de pH
7.72
CARACTERIZACION FISICOQUIMICO DEL AGUA RESIDUAL
DE FRIGOFRONTERA LTDA (VALORES PROMEDIO)
PARAMETRO
Sólidos
Sedimentables
Sólidos Totales
(ST)
Sólidos
suspendidos
totales (SST)
Sólidos
suspendidos
volátiles (SSV)
Sólidos
suspendidos
fijos (SSF)
EXPRESADO EN
ml/L-h
mg/L ST
mg/L SST
mg/L SSV
mg/L SSF
VALOR
530
4500
1873
1498
375
DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PTAR
SISTEMA DE
CRIBAS
REACTOR DE
LODOS ACTIVOS
SEDIMENTADOR
SECUNDARIO
LODO
SECUNDARIO
TRATAMIENTO PRIMARIO
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO TERCIARIO
DESARENADOR
TRAMPA DE
GRASAS
SEDIMENTADOR
PRIMARIO
HOMOGENIZADOR
FILTRO LENTO
DE FLUJO
DECENTENDE
ALCANTARILLADO
LECHO DE SECADO
LINEA DE
LODO
ZONA DE
COMPOSTAJE
LODO
PRIMARIO
CARACTERISTICAS DE LA UNIDADES DE TRATAMIENTO
UNIDAD DE
TRATAMIENTO
SISTEMA DE CRIBAS
DIMENSIONES
DESCRIPCION
GENERAL
Compuesto por cinco tamices en forma
cilíndrica, con una inclinación del 5% y
un largo de 2.25 m, activados con
motores de 1/3 HP y motoreductores
que hacen girar las cribas a una
velocidad de 30 rpm.
Por estos tamices se hacen pasar en
forma independiente el agua ruminaza
y el agua sangre, las cuales llegan a las
diferentes cribas, para separar el
material sólido que posee el agua
residual generada del proceso, tal
como contenido ruminal y coágulos de
sangre.
CARACTERISTICAS DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO
UNIDAD DE
TRATAMIENTO
DESARENADOR
DIMENSIONES
LARGO: 3 m
ANCHO: 1.38 m
ALTURA : 0.76 m
DESCRIPCION
GENERAL
Es una estructura hidráulica que
tienen como función remover las
partículas
de
cierto
tamaño
(especialmente arena de diámetro: 2
mm) que lograr pasar por el sistema
de cribas.
CARACTERISTICAS DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO
UNIDAD DE
TRATAMIENTO
SEDIMENTADOR PRIMARIO
DIMENSIONES
LARGO: 13,2 m
ANCHO: 2.05 m
ALTURA 1:1.32 m
ALTURA 2: 1.88 m
VOLUMEN: 43 m
T.R.H: 3.18 h
DESCRIPCION
GENERAL
El agua rúmen, luego de pasar por el
desarenador,
es
conducido
al
Sedimentador primario, cuya función es
retener la mayor cantidad de sólidos
sedimentables, evitando la colmatación
de lodo en los posteriores sistemas,
problemas
operacionales
y
bajas
eficiencias.
CARACTERISTICAS DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO
UNIDAD DE
TRATAMIENTO
HOMOGENIZADOR
DIMENSIONES
LARGO: 7 m
ANCHO: 2.90 m
ALTURA : 3.10 m
VOLUMEN: 50 m
DESCRIPCION
GENERAL
Este sistema busca obtener una mezcla
licor adecuada para el reactor, este posee
un sistema de mezclado, que ayuda a que
esta sufra un proceso de pre-aireación y
a partir de esta unidad se controla el
caudal, para que este proceso sea
continuo.
CARACTERISTICAS DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO
UNIDAD DE
TRATAMIENTO
REACTOR DE LODOS ACTIVOS
DIMENSIONES
LARGO: 5.20 m
ANCHO: 2.05 m
ALTURA : 6.10 m
VOLUMEN: 127.4 m
T.R.H: 0.88 dias
DESCRIPCION
GENERAL
Este proceso consiste básicamente en
una unidad que pone en contacto los
lodos activos con las aguas residuales que
contienen materia orgánica finamente
dividida al estado coloidal y en solución,
el cual
es un proceso de contacto
aeróbico, por lo tanto requiere de un
abastecimiento permanente de oxígeno, el
que se consigue por aireación de burbuja
fina de forma escalonada
VARIABLES ASOCIADAS AL SISTEMA DE
LODOS ACTIVOS
Qe= 1,67 L/s
Xe = 120 mg/L
Se = 2920 mg/L
A/M = 1,57 d -1
X = SSV
S = DBO
V =150 m3
S = 2330 mg/L
X = 1856 mg/L
Qe= 1,67 L/s
Xe = 120 mg/L
Se = 1577 mg/L
Qr= 0,6 L/s
Xr = 2000 mg/L
Qw= 0,21L/s
Xr = 2000 mg/L
CARACTERISTICAS DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO
UNIDAD DE
TRATAMIENTO
TRAMPA DE GRASAS
DIMENSIONES
LARGO: 2,78 m
ANCHO: 1.33 m
ALTURA : 1,80 m
VOLUMEN: 5.54 m
DESCRIPCION
GENERAL
Luego de que el agua residual es mezclada
en el homogenizador, pasa por tuberías a
la trampa de grasas, cuyo objetivo es
eliminar la mayor cantidad de grasas que
trae el agua.
CARACTERISTICAS DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO
UNIDAD DE
TRATAMIENTO
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
DIMENSIONES
LARGO: 5.2 m
ANCHO: 2.1 m
ALTURA : 3.2 m
BASE: 1.5 m x 0.5 m
DESCRIPCION
GENERAL
La función principal es remover el floc
que viene del efluente del reactor y poder
aprovecharlo,
por
medio
de
la
recirculación de este y así mantener un
equilibrio en la biología en el reactor.
CARACTERISTICAS DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO
UNIDAD DE
TRATAMIENTO
FILTRO LENTO DE FLUJO
DECEDENTE
DIMENSIONES
LARGO: 8.7 m
ANCHO: 2.5 m
ALTURA 1*:1.58 m
ALTURA 2: 3.08 m
*Después del lecho filtrante
DESCRIPCION
GENERAL
El filtro es otra forma de hacer remoción
de materia orgánica y puede hacerse por
medio de la filtración lenta, el medio
poroso granular al recibir agua con
suficiente carga orgánica disuelta, tiende
a formar una película biológica alrededor
de los granos del mismo, capaz de
alimentar microorganismos de distinto
tipo, consumidores de la materia orgánica
biodegradable (MOB).
EFICIENCIAS TOTALES
La remoción en carga alcanzada por la planta de tratamiento es en
promedio para DBO5 de 89,27 % y en SS de 93,72 % . Tan solo en los
meses de abril se registró un descenso en las eficiencias de DBO5 en
un 4,14% y en mayo de SS en un 3.26% . Por lo tanto y de acuerdo con
los resultados se puede afirmar que el sistema cumple con las
remociones establecidas en el decreto 1594 de 1984.
% REMOCION EN CARGA
COMPORTAMIENTO DE EFICIENCIAS TOTALES
120,00
100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
0,00
FECHA
DBO
SS
EFICIENCIA POR UNIDAD DE TRATAMIENTO .(Kg DBO5/dia)
68,92%
TRATAMIENTO PRIMARIO:
CRIBADO, DESARENADO, SED.
PRIMARIA Y TRAMPAGRASA.
TRATAMIENTO SECUNDARIO:
REACTOR LODOS ACTIVOS Y
SED. SECUNDARIO.
46,4%
23,73%
TRATAMIENTO TERCIARIO:
FILTRO LENTO BIOLOGICO DE
FLUJO DESCENDENTE.
EFICIENCIA POR UNIDAD DE TRATAMIENTO .(Kg SS/dia)
TRATAMIENTO PRIMARIO:
CRIBADO, DESARENADO, SED.
PRIMARIA Y TRAMPAGRASA.
80,16%
TRATAMIENTO SECUNDARIO:
REACTOR LODOS ACTIVOS Y
SED. SECUNDARIO.
TRATAMIENTO TERCIARIO:
FILTRO LENTO BIOLOGICO DE
FLUJO DESCENDENTE.
40,84%
30,6%
140
14,00
120
12,00
100
10,00
80
8,00
60
6,00
40
4,00
20
2,00
0
0,00
CALIFICACION
m/h
ml/g
CARACTERIZACION DEL LODO ACTIVO
SEDIMENTAB.
(m/h)
IVL
(ml/g)
OPTIMA
10
0 – 50
BUENA
9
50 - 100
MEDIA
8,6
100 - 200
MALO
6,2
200 - 300
PESIMA
5,6
300 – 400
FUENTE: MARCOS VON SPERLING . 2001
IVL
SEDIMENTABILIDAD
PREDOMINANCIA DE MICROORGANISMOS EN EL REACTOR –
JUNIO/2007
MEDIO SELECTIVO
RECUENTO
UFC/ml
MICROORGANISMO
CUANTIFICADO
AGAR MOSSEL
30x 104
Bacillus sp
AGAR CETRIMIDE
Mayor 24x106
Pseudomonas fluorescens
AGAR KING B
94x104
Pseudomonas aeruginosa
AGAR MARINO
MODIFICADO
INCONTABLE
Flavobacterium sp
PREDOMINANCIA DE MICROORGANISMOS EN EL REACTOR –
JULIO/2007
MEDIO SELECTIVO
RECUENTO
UFC/ml
MICROORGANISMO
CUANTIFICADO
AGAR MOSSEL
8 x 105
Bacillus sp
AGAR CETRIMIDE
1x103
Pseudomonas fluorescens
AGAR KING B
5 x105
Pseudomonas aeruginosa
AGAR MARINO
MODIFICADO
8 x105
Flavobacterium sp
PREDOMINANCIA DE MICROORGANISMOS EN EL REACTOR –
AGOSTO/2007
MEDIO SELECTIVO
RECUENTO
UFC/ml
MICROORGANISMO
CUANTIFICADO
AGAR MOSSEL
21x104
Bacillus sp
AGAR CETRIMIDE
71x 103
Pseudomona fluorescens
AGAR KING B
83 x 103
Pseudomona putida
AGAR MARINO
MODIFICADO
99 x 103
Flavobacterium sp
TRATAMIENTO DE LODO
FASE PRE-EXPERIMENTAL
6 PILAS CON DUPLICADO
FASE EXPERIMENTAL
6 PILAS CON DUPLICADO
TEMPERATURA ( Termocupla digital)
HUMEDAD ( Humedad base seca)
pH ( Potenciométrico)
AIREACION (Volteos)
REDUCCION EN PESO (Peso inicial- peso final)
FERTILIDAD: PH, MATERIA ORGANICA (Walkley y Black),
FOSFORO (Bray II), CALCIO, MAGNESIO y POTACIO
(Espectrofotómetro)
ELABORACION DEL INOCULO
MICROBIANO
Microorganismos seleccionados
Bacillus subtilis , Bacillus megaterium ,
Bacillus coagulans , Aspergillus oryzae ,
Thermomonospora curvata ,
Streptomyces spp
TRATAMIENTO DE LODO. CONTROL Y
SEGUIMIENTO A PILAS
COMPORTAMIENTO DE LA Tº EN LA PILA 2
" DUPLICADO PILA 1"
COMPORTAMIENTO DEL pH " PILAS 1 y 2"
8,8
8,5
59
56
53
50
8,2
pH
7,9
47
44
41
38
7,6
7,3
7
35
32
29
26
6,7
1
3
5
7
9
11 13 15 17
TEMPERATURA AMBIENTE
19 21 23 25 27 29 31 33 35 37
DIAS
ZONA ALTA
ZONA MEDIA
DIAS
PILA 1
ZONA BAJA
PILA 2
COMPORTAMIENTO DE LA HUMEDAD EN LAS PILAS 1Y 2
PERDIDA DE PESO DESPUES DE COMPOSTADO
95
90
600
85
80
HUMEDAD
500
400
300
75
70
65
60
55
200
50
45
100
PESO INICIAL
PESO FINAL
DIAS
CONTENIDO RUMINAL
LODO SEDIMENTADOR PRIMARIO
17/04/2006
15/04/2006
13/04/2006
11/04/2006
09/04/2006
07/04/2006
05/04/2006
03/04/2006
01/04/2006
30/03/2006
28/03/2006
26/03/2006
24/03/2006
PILANo6
22/03/2006
PILANo5
20/03/2006
PILANo3
PILANo4
NUMERO DE PILAS
18/03/2006
PILANo2
16/03/2006
PILANo1
14/03/2006
40
0
09/06/2006
07/06/2006
05/06/2006
03/06/2006
01/06/2006
30/05/2006
28/05/2006
26/05/2006
24/05/2006
22/05/2006
20/05/2006
18/05/2006
16/05/2006
14/05/2006
12/05/2006
10/05/2006
08/05/2006
06/05/2006
04/05/2006
02/05/2006
6,4
23
20
PESO EN Kg
TEMPERATURA oC
65
62
SEDIMENTADORES
PRIMARIO Y SECUNDRIO
SISTEMA DE CRIBAS
CONTENIDO
RUMINAL
LODO
CARACTERIZACION DE LA
MATERIA PRIMA
MONITOREO
DE PILAS
CONFORMACIÓN
DE PILAS
EMPAQUE Y
ALMACENAMIENTO
AREA DE RECEPCION: 56 m2
AREA DE COMPÓSTAJE: 419,93 m2
AREA DE MOLIENDA: 14,57 m2
AREA DE ALMACENAJE:80 m2
AREA TOTAL DE PRODUCCION: 586 m2
INOCULO
COSTOS DE OPERACION
DETALLES
MANTENIMIENTO
OPERARIOS
VALOR/MENSUAL
$ 341.241
$ 1.440.000
ASESORIA
PROFESIONAL
$ 785.000
ENERGIA
$ 923.460
TOTAL
$ 3.489.701
0,77 pesos/litro de A.R
CONCLUSIONES
 El tratamiento de aguas residuales mediante sistemas de que involucren la
utilización de reactores de lodo activo constituyen una alternativa técnica,
ambiental y económicamente viable para las aguas residuales generados en
empresas de sacrificio de ganado o mataderos.
 El agua residual generada en el frigorífico tiene las siguientes concentraciones
de los parámetros básicos del agua residual son: 4438 mg/L de DBO5 ; 7547
mg/L de DQO y 1873 mg/L de SS. La eficiencia en remoción en carga de
DBO5 es de 89,73 % y 94,09 de SS.
 La remoción en carga alcanzada por la planta de tratamiento es en promedio
para DBO5 de 89,27 % y en SS de 93,72 %, cumpliendo con lo establecido en el
decreto 1594 de 1984, lo que ha permitido que la empresa cumpla con los
indicadores de sus compromisos ambientales y de igual forma disminuya la
tasa retributiva por el vertimiento que realiza.

AGRADECIMIENTOS
 La investigación fue realizada gracias al apoyo Técnico y económico del
FRIGORIFICO LA FRONTERA LTDA., UFPS y COLCIENCIAS.
 Al Dr. Jacinto Ruiz, Gerente del FRIGORIFICO LA FRONTERA, el Sr. Francisco
Monsalve miembro de la Junta Directiva de la empresa, a la Junta Directiva y
al Técnico Juan José Ramírez
 A la Microbióloga Claudia Díaz por su apoyo y asesoría para el aislamiento e
identificación de microorganismos del reactor de lodo activo.