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Química

Mente

Agosto 2013

Agosto 2013 – Química Mente Página 2

Química Mente,

es una publicación del Grupo GEM

Laboratorio de Química.

Agradecemos sus comentarios, críticas y sugerencias.

[email protected]

Esperamos que disfruten de nuestra propuesta.


Editorial

Bienvenido al Boletín de Agosto de QUIMICA MENTE. Este mes, se continúa desarrollando el tema Efluentes y en este número presentamos Tratamiento Secundario de efluentes líquidos y en particular Lechos Percoladores.

Se invita a los interesados a participar de las II JORNADAS DE ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA “Aprendiendo con experimentos”, desarrollada en la Facultad Regional Rafaela.

Como en todas las ediciones, se informa sobre futuros Congresos y Jornadas, a realizarse en 2013-14, que pueden ser de su interés.

Agradecemos sus comentarios y esperamos sus contribuciones e inquietudes.

Laboratorio de Química – UTN Rafaela


Integrantes del Laboratorio de Química

Dra. M. Cecilia Panigatti

Lic. Rosana Boglione

Lic. Carina Griffa

Bioq. Fabiana Gentinetta

Becarios

M. Celeste Schierano

Nabila Abzug

Franco Laorden

Corina Aimo

Saida Abzug

Melina Asforno


TRATAMIENTO SECUNDARIO DE EFLUENTES (1º PARTE) En los procesos de soporte sólido, la biomasa no se encuentra suspendida en el agua sino fija sobre algún medio soporte formando una película. El medio soporte puede encontrarse fijo en una columna, por donde el agua fluye o gira alrededor de un eje, moviéndose dentro del fluido, dando lugar a los dos tipos fundamentales de tratamientos mediante cultivo fijo: filtros o lechos percoladores y contactores biológicos rotatorios.

LECHOS PERCOLADORES Consiste en hacer caer el agua a tratar, previamente decantada, en forma de lluvia, sobre una masa de material de gran superficie específica, que sirve de soporte a los microorganismos depuradores que forman una película que va creciendo en espesor. El material del lecho es sumamente permeable, al que se adhieren los microorganismos y a través del cual se filtra el agua residual.

La materia orgánica sufre una degradación aeróbica y esa materia suspendida o disuelta se transforma en sedimentable, separándose en el sedimentador secundario.

El mecanismo de remoción de la materia orgánica en un filtro percolador consiste en: coagulación, floculación y sedimentación del material en suspensión sobre la superficie del medio filtrante por adsorción. El material orgánico soluble es absorbido por los microorganismos. De lo anterior, se desprende que el tiempo de residencia de las aguas residuales en el interior del filtro, como así también los cambios de temperaturas son parámetros del cual depende la eficiencia de la remoción.

REACTOR

Los reactores son generalmente circulares y el líquido residual se distribuye por encima del lecho mediante un distribuidor giratorio. Un filtro percolador tiene tres partes: distribución, tratamiento (medio filtrante o relleno) y recogida. Sistema de distribución del agua residual

Consiste en dos o más brazos montados sobre un pivote en el centro del filtro que giran en un plano horizontal. Los brazos son huecos y tienen boquillas por las que se descarga el agua residual sobre el lecho. Se deja un espacio de 15-20 cm entre el distribuidor y la parte superior del lecho. Ello permitirá que el agua salga de las boquillas y se extienda y cubra uniformemente todo el lecho. El distribuidor puede ser impulsado por la reacción dinámica del agua residual que descarga por las boquillas o bien por un motor eléctrico.

Medios Filtrantes

Según la naturaleza del material soporte utilizado, los lechos se distinguen:


Relleno arbitrario o desordenado: Coque, piedras silíceas trituradas, ladrillos.

Relleno ordenado o estructurado: medios sintéticos que consisten en láminas de plástico corrugadas, que a su vez pueden ser de flujo vertical o de flujo cruzado.

Biopelícula

La comunidad biológica presente en un filtro se compone principalmente de bacterias aerobias, anaerobias y facultativas, siendo su objetivo descomponer la materia orgánica del agua residual. Los hongos presentes son también causantes de la estabilización del agua residual, pero su contribución es sólo importante a pH bajos o con ciertas aguas industriales. Las algas sólo pueden crecer en las capas superiores, donde les llega la luz solar y en general no degradan los residuos, pero aportan oxígeno al agua que se está filtrando.

La materia orgánica presente en el agua residual es degradada por la población de microorganismos adherida al medio y adsorbida sobre la biopelícula, en cuyas capas externas es degradada por los microorganismos aerobios. Cuando los microorganismos crecen, el espesor de la película aumenta y el oxígeno es consumido antes de que pueda penetrar todo el espesor. Por lo tanto, se establece un ambiente anaerobio cerca de la superficie del relleno.

A medida que la película aumenta de espesor, la materia orgánica es metabolizada antes de que pueda alcanzar los microorganismos situados cerca de la superficie del medio filtrante.

En resumen, se forman tres capas del exterior al interior: Aerobia: recibe sustrato y por lo tanto crece. Aerobia: no recibe sustrato, no crece, pero está en fase de respiración endógena. Anaerobia: sin sustrato ni oxígeno, en fermentación. Las burbujas de gas de dicha fermentación, producen también el desprendimiento de trazos de película. En estas condiciones, el líquido a su paso a través del lecho arrastra la biopelícula y comienza el crecimiento de otra nueva. Este fenómeno es la esencia del mecanismo de autolimpieza que impide el atascamiento de los lechos. Sistema de recolección

El reactor tiene un falso fondo que soporta el material, permitiendo que salga el agua residual y que entre el aire. El sistema de recolección recibe el agua residual filtrada y los sólidos descargados del medio filtrante y los lleva a un conducto que se prolonga hasta el tanque de sedimentación secundario.

Los drenes inferiores también ventilan el filtro, proporcionando aire para los organismos que viven en la película biológica de este, y deberán estar abiertos a un canal periférico para la ventilación en la pared así como al canal colector central. Generalmente, el lecho tiene una pendiente del 1 al 2 % hacia el canal colector.


Sedimentación

La instalación de un sedimentador secundario juega un papel importante en el proceso del filtro percolador, ya que es necesario la eliminación de los sólidos suspendidos desprendidos.

En el proceso de lecho percolador, la mayoría de los microorganismos activos se adhiere al medio filtrante y no sale del reactor. Aunque la recirculación podría ayudar a la inoculación del filtro, casi siempre forma parte de los sistemas de filtros percoladores de alta carga.

EFICIENCIA

Varía entre el 60-85 %, dependiendo de las características de las aguas residuales, de las cargas hidráulicas y orgánica que se apliquen. A veces este rendimiento no es suficiente para cumplir con las normas vigentes.

CLASIFICACIÓN DE LOS FILTROS

Los lechos bacterianos o filtros percoladores se diseñan en base a dos parámetros: La carga orgánica de contaminación por unidad de tiempo y de volumen de relleno (medida en kg DBO/m3.día). La carga hidráulica sobre el lecho, (medida en m3/m2.h), donde se tiene en cuenta la superficie del filtro. Los filtros se clasifican, según su carga orgánica o hidráulica en filtros de baja, de media y de alta carga. VENTAJAS Simplicidad de construcción y operación que no exige personal muy calificado. En general, no necesita energía eléctrica, por lo que tiene menor costo. Puede servir como un buen tratamiento intermedio. Menor sensibilidad a variaciones bruscas de carga orgánica en las aguas residuales comparada con los fangos activados. Ordenamiento de las reacciones biológicas, incluyendo nitrificación, a lo largo del filtro. DESVENTAJAS El efluente, dada la baja eficiencia del sistema, puede no cumplir con los requisitos para el volcamiento a algunos cuerpos receptores (Ej.: DBO menor a 50 o 25 ppm). Normalmente hay una gran cantidad de pérdida de carga, una diferencia de cotas importante, entre el sedimentador primario y secundario. Entonces, se requiere un diseño muy cuidadoso del perfil hidráulico. Puede haber problemas de atascamiento del filtro en aguas con altas cargas y rellenos pocos porosos.


Próximos Eventos

II JORNADAS DE ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

Facultad Regional Rafaela, 27 de septiembre.

VIII Congreso Argentino de Hidrogeología

VI Seminario Hispano-latinoamericano sobre temas actuales en Hidrología Subterránea

La Plata, 17 al 20 de Septiembre.

http://www.aih-ga.org.ar/congreso.htm

http://www.hidrogeo2013.com.ar/

VII Congreso Argentino de Química Analítica - Mendoza - ARGENTINA

Mendoza, 01 al 04 de Octubre.

http://www.uncu.edu.ar/7cqa

4º Congreso de Ciencias Ambientales-COPIME 2013

Buenos Aires, 09 al 11 de Octubre.

http://www.copime.org.ar/activities/detail/73


Próximos Eventos XXIV Congreso Nacional del Agua

San Juan, 14 al 18 de Octubre.

http://www.conagua2013.com

V Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos Sólidos

Mendoza, 15 al 16 de Octubre.

http://www.vsiir-redisa.com.ar/index.html

VII Congreso de la Red Latinoamericana de Ciencias Ambientales

Costa Rica, 11 al 15 de noviembre.

http://www.congresocienciasambientales.org

III Congreso Internacional de Ambiente y Energías Renovables

Villa María, 13 al 15 de noviembre. http://www.cayer.com.ar

AÑO 2014 5o Congreso Internacional sobre Arsénico en el Ambiente

Buenos Aires, 11 al 16 de mayo de 2014.

http://www.as2014.com.ar/es/home.html


II JORNADAS DE ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

“Aprendiendo con experimentos”

Facultad Regional Rafaela, 27 de Septiembre de 2013

Se invita a participar de las II JORNADAS DE ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA a las instituciones educativas de nivel universitario, secundario y primario para exponer experiencias sencillas de física y/ o química. Organizan: Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Rafaela (Secretaría Académica).

APFA (Asociación de Profesores de Física de la Argentina) Integrantes de los proyectos de investigación “Aplicación contextualizada de Recursos Didácticos para la enseñanza de las ciencias con NTICS” y “Aplicación

contextualizada de recursos didácticos multimediales para la enseñanza de las ciencias con NTICS en la escuela secundaria.” Directora: Cecilia Culzoni. Grupo de Investigación GEM (Grupo de Estudios de Medio Ambiente) de la Facultad Regional Rafaela de la UTN. Directora: María Cecilia Panigatti. Cronograma de Actividades: 8:30 Acreditación 9:00 - 10:30 Comunicaciones Orales Área Química 10:30 - 12:30 Visita muestra de Física y Química

12:30 - 13:30 Break Almuerzo 13:30 - 15:30 Visita muestra de Física y Química 15:30 - 17:00 Comunicaciones Orales Área Física

Lugar: Facultad Regional Rafaela. Acuña 49.


Gracias por su tiempo

Nos encontramos en la próxima edición. . .

Para recibir Química Mente por correo electrónico

puede subscribirse enviando un mail a:

[email protected]

Contacto:

Acuña 49

(2300) Rafaela – Santa Fe – Argentina.

T.E. 03492 43-2702 Int: 106

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