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Nuevas Tecnologias en los Tratamientos de Aguas
Residuales
Catalizadores Organicos BOC
ProVMA MARZO 15 2013
Ing Jairo Quintero D, Colombia
Representado in Peru por Hidroambiente - Soluciones Tecnológicas
H H H H H
I I I I I
H -C - C – C – C – C – R
I I I I I
H H H H H
EL MUNDO DE LO ORGÁNICO: CICLO DEL CARBONO
Animales
Vegetales
Carbohidratos
Proteínas
Vitaminas
Grasas
H H
I I
H -C – C - r
I I
H H
H H
I I
H -C – C - r
I I
H H
Resultados: Líquidos y Sólidos
PROCESO GENERAL PARA DEGRADAR LA MATERIA ORGÁNICA
SERES
VIVOS
COMER
RESPIRAR
MATERIA
ORGÁNICA
OXIGENO
FUNDAMENTAL: AIREACIÓN EN
SISTEMAS DE TRATAMIENTO.
Materia Orgánica Microorganismos Oxigeno
The Digestion Sequence
5
Que son los Catalizadores
Organicos ?
6
DE QUE SE COMPONE UN
CATALIZADOR ORGANICO ?
Catalizador extraido biológicamente
Complejo de plataforma de proteina
Enzimas de oxidacion biológica seguros
7
CARACTERISTICAS DEL
CATALIZADOR ORGANICO
Seguro
No toxico No irrita
No inflamable
100% Biodegradable
8
Catalizadores Organicos son
una Alternativa Segura para:
Control de olores
Reduccion de la DBO, DQO, SST
Control de grasas y aceites
Reduccion de Lodos
Mejora Compostaje
Comparacion con productos
Similares
CATALIZADOR ORGANICO
Reacciona con muchas sustancias
Pueden trabajar solos
Son estables
Mejoran las reacciones Químicas
y Biológicas
Mezcla fácil con otros Organicos
Forma Microburbujas
Multiplica el Oxigeno
ENZIMAS
Extremadamente
especifica
Necesitan co-enzymes
Son Inestable
Limitado en Sistemas
Biológicos
Pueden ser Irritantes
No Hacen Microburbujas
No incrementan Oxigeno
Beneficios Demostrados
• 30% to 40% Aeration Energy Savings
• 17% to 30% Reduction in Sludge
• 17% Reduction in Polymer
• 40% to 60% Reduction in BOD
• Substantial Odor Elimination
EFECTO DE LAS ENZIMAS CATALIZADORAS EN UNA REACCIÓN
12
CATALIZADORES ORGANICOS SON . . .
Con componentes que se asocian facilmente con el medio ...
Y componentes que se asocian facilmente con los otros compuestos.
MOLECULAS CON COMPONENTES HIDROFÓBICOS E
HIDROFILICOS
13
Atrapa cada componente . .
14
Entonces los organiza. . .
En un agregado,
llamado …. BOC
Mecanismo de Solubilización
Materia Orgánica
Una pequeña partícula
de grasa es grande
comparada con una
bacteria
Las bacterias no
pueden aprovechar los
compuestos a menos
que estén disueltos o
semidisueltos
Bacteria
16
Catalizador Organico ataca la grasa y
trabaja a su modo pedazos mas pequeños
Bacteria
17
Otros BOC traen las bacterias y los gases y forman
el agregado.
Incremento de la solubilidad
La materia Orgánica es
solubilizada al tamaño
asimilable por las
bacterias
19
Una de las estructuras mas
facinantes formadas por BOC
son las microbubujas
20
Cuando el BOC es formado
21
Los gases o el oxigeno son atrapados
22
Los gases o el oxigeno son atrapados
23
Los gases o el oxigeno son atrapados
24
Formando una microburbuja
25
El gas puede ser usado en las reacciones, aumentando sustancialmente el
oxigeno disponible.
26
Cuando los contaminantes vienen a la microburbuja
27
Cuando los contaminantes vienen a la microburbuja
Con la bacteria
28
El gas puede ser utilizado en la reaccion
Y el
contaminante
consumido
29
El gas puede ser utilizado en la reaccion
Y el
contaminante
consumido
30
El gas puede ser utilizado en la
reaccion
Y el
contaminante
consumido
NUEVA ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO DE MATERIA ORGÁNICA
Catalizadores Orgánicos
TRATAMIENTO DE OLORES MOLESTOS
H2S + O2 → SO2 + H2O
NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e−
NO2− + H2O → NO3
− + 2H+ + 2e−
Reacciones de
control de olor
Al mejorar digestión y tratamiento de la materia
orgánica mejora la generación de olores.
ÓLOR = SUMA DE GASES PERCIVIDOS POR LA NARIZ
EVOLUCIÓN MEDICIÓN DE OLOR:
OLORES: Norma en 18 países.
1 UO = 123g n-butanol/m3
1850 – Inicio Olfatometría
1960 – Gases
2003 – CEN 13.725
(NCh3190)
2007 – Olores Tendencia
Internacional
33
INTERACCIONES IONICAS
ACELERADAS
Las interacciones ionicas intervienen las diferentes
cargas. Cargas opuestas se atraen.
El agua entre las particulas ofrece resistencia.
BOC reduce esta resistencia y reune mas cerca las
particulas miestras estas se organizan.
34
+ Carga
- Carga
Atraccion ionica
Resietencia del agua
35
+ Carga
- Carga
Atraccion ionica
Resistencia del agua
36
+ Carga
- Carga
Atraccion ionica
Menor resistencia . . .
La reaccion ocurre mas facilmente
37
Interior de una tuberia sanitaria a
gravedad
Tubo
Agua
residual
Espacio de aire
38
Inside a Gravity Sewer Pipe
Capa
bacteriana
formada al
interior
39
Capa de
limo encima
de la
bacteriana
Capa
bacteriana
al interior
Oxigeno limitado
40
El limo
impide que
el oxigeno
llegue a las
bacterias
O2
Las bacterias
predominante
s entonces
son
anaerobias
41
Al mismo
tiempo . . .
El oxigeno
de la tuberia
desaparece
La tuberia se
transforma a
anaerobia y los
compuestos se
reducen. . .
formando olores
Sulfatos
+
Sulfitos
+
Hidrogeno
42
Al mismo
tiempo . . .
El oxigeno
de la tuberia
desaparece
La tuberia se
transforma a
anaerobia y los
compuestos se
reducen. . .
formando olores
H2S
43
H2S
H2S es un
gas muy
corrosivo
La tuberia es
destruida
44
El limo y la
grasa
continuan
depositandos
e en la
tuberia
El flujo se reduce
45
TRATAMIENTO CON BOC
46
TRATAMIENTO CON BOC
La capa
de limo
es
reducida
47
TRATAMIENTO CON BOC
La capa
de limo
es
reducida
Las
microburbuj
as agregan
oxigeno a
la tuberia
Las bacterias
anaeróbias son
expuestas al
oxigeno
48
TRATAMIENTO CON BOC
Cada vez más
aerobica . . . Los olores son
prevenidos por la
formación de
condiciones
aerobicas
Se previene la
corrosion
49
TRATAMIENTO CON BOC
Con uso
continuado la
tuberia se
pone más
limpia
Reduce la
aparición de
olores subitos
Prevencion
de la
corrosion
Increment
o del flujo
50
TRATAMIENTO CON BOC
El proceso
entero pasa
despacio,
naturalment
e
Los resultados
se mantienen por
varios días
despues de la
suspención del
tratamiento
Donde los BOC son
adicionados en las
alcantarillas ?
BOC son adicionados arriba antes de percibir
los olores en los alcantarillados
Tipicos Problemas de olor en
alcantarillas
Flow
WWTP
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Gravity Main Street Manhole
Lift Station
Force Main
Gravity Main
Main
Lift
Station
WWTP
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here
WWTP
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here
Problem
Here (Treat Here)
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here
Problem Here (Treat Here)
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here
Problem
Here (Treat Here)
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here But not
here
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here But not
here
Problem Here
(Treat Here)
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here
But not
here Odor
Here
Tipicos Problemas de olor
en alcantarillas
Flow
Odor
Here
Treat
here Odor
Here and
Problem Here
64
LAGO IDEAL
Anaeróbica
Facultativa
Aeróbica
Metcalf & Eddy, Ingenieria de aguas residuales, 3rd Edition
3 Zonas
Alta tasa de remosion de DBO, Oxidaccion de olores
Tasa moderada de remosion de DBO, sistema regulador
Baja tasa de remosion de DBO,
Conversion de nitrato a gas nitrogeno,
Formacion of sulfitos, metano, acidos orgánicos, alcoholes,
Acumulacion de sólidos sedimentables, produccion de malos olores
Zona anaeróbia pequeña, el sistema esta en balance
65
LAGO REAL
Gran zona anaeróbia Pequeña zona facultativa
Muy pequeña zona aeróbia
Lodos anaeróbios
Gran zona anaerobia: Sistema desequilibrado
66
QUE HACE QUE UN LAGO ESTE MAL?
Los sólidos suspendidos se establecen en el fondo
La capa de limo formada, bloquea el oxigeno
O2
La comida se limita en las zonas aeróbica y facultativa
La zona anaeróbia crece
67
QUE HACE QUE UN LAGO ESTE MAL?
Las bacterias nitrificantes, normalmente encontradas en esta zona se limitan. El
amoniaco no es transformado a nitritos ni a nitratos
Las anaeróbias se ven forzadas a adoptar los sulfatos en su metabolimos en
lugar de los nitratos
El sulfato es reducido a sulfito y se combina con el hidrogeno para formar H2S
68
QUE HACE QUE UN LAGO ESTE MAL?
La concentracion de amoniaco aumenta hasta niveles tóxicos para la mayoria
de las bacterias aerobias
La zona anaeróbia crece
La producción de H2S se incrementa
El lago hiede, la calidad del agua disminuye, la dirección
del Nitrogeno se pierde
69
LAGO TRATADO CON BOC
La capa de limos es reducida.
Las microburbujas agregan el Oxigeno disponible
Lo anaeróbio es expuesto al Oxigeno
O2
La comida empieza a estar disponible desde el fondo
La zona anaeróbia empieza a disminuir
70
LAGO TRATADO CON BOC
O2
Las bacterias nitrificantes en presencia del Oxigeno convierten el
amoniaco a nitratos
El Oxigeno tambien convierte los sulfitos a sulfatos o disulfitos,
la produccion de H2S decrece.
El lago se vuelve más aeróbio y decrecen los lodos.
La calidad del agua aumenta.
La dirección del Nitrogeno vuelve
NUEVA ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO DE MATERIA ORGÁNICA
Catalizadores Orgánicos
TRATAMIENTO DE OLORES MOLESTOS
H2S + O2 → SO2 + H2O
NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e−
NO2− + H2O → NO3
− + 2H+ + 2e−
Reacciones de
control de olor
Al mejorar digestión y tratamiento de la materia
orgánica mejora la generación de olores.
ÓLOR = SUMA DE GASES PERCIVIDOS POR LA NARIZ
EVOLUCIÓN MEDICIÓN DE OLOR:
OLORES: Norma en 18 países.
1 UO = 123g n-butanol/m3
1850 – Inicio Olfatometría
1960 – Gases
2003 – CEN 13.725
(NCh3190)
2007 – Olores Tendencia
Internacional
Proyecto Normativo Olores
CÓMO EVALUAR LA INTENSIDAD DE LOS GASES QUE SE GENERAN
EQUIPOS PARA MEDICIÓN DE GASES
NASAL RANGER DRAGER NH3 – H2S ODALOG H2S
PATRÓN DE GENERACIÓN DE OLORES
SIN Y CON APLICACIÓN DE
CATALIZADOR ECOCATALYST
28.43 ouE/m
3
2.68 ouE/m
3.
LIMITE PERMISIBLE INMISION DE OLOR = 3UG/UO
Control de Olor en Estacion de
bombeo Monteria Colombia
Control de Olor en Estacion de
bombeo Monteria Colombia
Anaerobic Digester Optimization
with Bio-Organic Catalyst®
NYWEA 81st Annual Meeting February 3, 2009
One Year Study November ‘07 - November ‘08
Ridgewood NJ WPCF Layout
and BOC Injection Point
BOC
Injection
Point
02/02/09 79
Summary Of BOC Anaerobic Digestion
Optimization
62% increased biogas production produced an annual savings of
$38,500 in NG purchases against the baseline period.
Increased biomethane yields offer potential further annual NG savings
of $24,500 - $31,000 through a reduction, or elimination, of NG usage in
Building Boiler.
29.3% reduction of sludge volumes offers projected savings annually of
$18,945.38.
Reduction of secondary aeration energy usage on total kWh’s used per
Kg of CBOD5 has been reduced by 29.4%, for a savings of $132.67 per
day, or a savings of $48,424.55 per year.
02/02/09 80
Trampas de Grasas Industrial
Trampa Grasa SIN
EcoCatalyst
Aplicacion de EcoCatalyst
Trampa Grasa con
Ecocatalyst
Recoleccion de Residuos
Solidos
Recuperacion de Lagunas
Facultativas
MEDIDAS TOMADAS PARA EL
CONTROL DE OLORES •Control directo de olores dentro de la planta de procesos, bodegas y carros
transportadores.
Tratamientos de Lixiviados
foto Junio 6 2012
Tratamientos de Lixiviados
foto Octubre 9 2012
AQ-C28 Water Clarifier-Results Of Use In The Graydon Pool (Pool Capacity of 3.8 million gallons)
“Before The Addition AQ-C28”-Water
Visibility-2008
June: Fluctuating 5 to 12 Feet
Sodium Hypochlorite usage: 744 gallons
July : Fluctuating 2 1/2 to 12 Feet
Sodium Hypochlorite usage: 372 gallons
“With The Use Of AQ-C28”-Water
Visibility-2009
June : Consistent 12 Feet
Sodium Hypochlorite usage: 156 gallons
July: Consistent 12 Feet
Sodium Hypochlorite usage: 96 gallons
7/24/2009 94
In 2009-Sodium Hypochlorite usage was reduced ,74% over 2008.
Water clarity dramatically improved.
Contáctenos, nos gustaría ayudar en la
solución de sus necesidades
Hidroambiente Soluciones Tecnologicas
jairo@tqi.com.co
Cel: 312 2886056 - 3176456456
Cali – Colombia
www.tqi.com.co
BOC es representado en Peru por
jairo@tqi.com.co GRACIAS
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