diagnostico de planta de tratamiento de desague

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CITRAR-FIA-UNI JULIO 2014 1. INTRODUCCIÓN Desde la puesta en marcha en el año 1996 del Centro de Investigación en Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos (CITRAR-FIA-UNI), se tiene registro de los parámetros evaluados en sus unidades. Esto se ha llevado a cabo sin interrupción con el objetivo de estar al tanto del comportamiento general de la planta; y tratando de controlar en la mejor medida posible, si es que algún parámetro se encuentra apartado del rango teórico adecuado. Sin embargo, a pesar de contar con un marco teórico al respecto, no se tiene muy claro cuál es el rango exacto que puede variar cada parámetro para poder decir qué existe o no alguna anomalía. Tampoco se sabe cómo varían los parámetros en cada estación del año. En resumen no se sabe si la planta de tratamiento funciona mejor, igual o peor que antes. Es por este motivo que este estudio ayudará a tener una mejor visión de lo que realmente sucede en la planta de tratamiento del CITRAR-FIA-UNI. 2. JUSTIFICACIÓN Esta manera de ilustrar la información mediante gráficos comparativos beneficiará no solamente a las personas que desempeñan labores en el CITRAR, sino también a aquellos estudiantes, docentes y visitantes que estén interesados en obtener información de la planta; porque podrán hacerlo de una manera más cómoda, rápida y sencilla. Lo más importante es que podrán utilizar estos datos como una referencia patrón para proyectos futuros. Y es así que la planta de tratamiento del CITRAR cumplirá con sus mayores objetivos como planta piloto: fomentar la investigación y ser una planta modelo para la comunidad científica. Pues precisamente el adjetivo de “piloto” hace distinguir que es una planta que ha sido creada con el afán de probar cómo funciona cada una de sus unidades y el sistema en conjunto. Y la única forma de saberlo es teniendo un registro claro, entendible e ilustrativo de la información. 3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1

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Diagnostico de la planta de tratamiento de aguas residuales y residuos peligrosos en función a los parámetros medidos

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CITRAR-FIA-UNI JULIO 20141. INTRODUCCIN Desde la puesta en marcha en el ao 1996 del Centro de Investigacin en Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos (CITRAR-FIA-UNI), se tiene registro de los parmetros evaluados en sus unidades. Esto se ha llevado a cabo sin interrupcin con el objetivo de estar al tanto del comportamiento general de la planta; y tratando de controlar en la mejor medida posible, si es que algn parmetro se encuentra apartado del rango terico adecuado.Sin embargo, a pesar de contar con un marco terico al respecto, no se tiene muy claro cul es el rango exacto que puede variar cada parmetro para poder decir qu existe o no alguna anomala. Tampoco se sabe cmo varan los parmetros en cada estacin del ao. En resumen no se sabe si la planta de tratamiento funciona mejor, igual o peor que antes. Es por este motivo que este estudio ayudar a tener una mejor visin de lo que realmente sucede en la planta de tratamiento del CITRAR-FIA-UNI.2. JUSTIFICACINEsta manera de ilustrar la informacin mediante grficos comparativos beneficiar no solamente a las personas que desempean labores en el CITRAR, sino tambin a aquellos estudiantes, docentes y visitantes que estn interesados en obtener informacin de la planta; porque podrn hacerlo de una manera ms cmoda, rpida y sencilla. Lo ms importante es que podrn utilizar estos datos como una referencia patrn para proyectos futuros. Y es as que la planta de tratamiento del CITRAR cumplir con sus mayores objetivos como planta piloto: fomentar la investigacin y ser una planta modelo para la comunidad cientfica. Pues precisamente el adjetivo de piloto hace distinguir que es una planta que ha sido creada con el afn de probar cmo funciona cada una de sus unidades y el sistema en conjunto. Y la nica forma de saberlo es teniendo un registro claro, entendible e ilustrativo de la informacin.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMASi bien es cierto que se tiene evidencia de que se ha ilustrado algunos parmetros evaluados durante el ao 2004, 2005 y 2006, est informacin resulta estar incompleta porque solo muestra esquemas hasta el mes de setiembre de 2006 y solo algunos datos de 2004 y 2005. Sin embargo, este antecedente es valioso para poder contrastarlo con los datos que se han tabulado ahora. Conociendo este punto surgen tres interrogantes: Sern los datos de ahora similares a los datos antiguos? Cul es la fluctuacin de los parmetros entre s en un mismo da, mes, estacin y ao? Estarn estos datos variando dentro del rango adecuado? 4. OBJETIVO GENERALAnalizar mediante grficos ilustrativos cul es la variacin de los parmetros evaluados en las unidades de la planta tratamiento de aguas residuales del CITRAR durante el periodo 2010 20144.1. OBJETIVOS ESPECFICOS

Elaborar los siguientes grupos de grficos ilustrativos: Variacin mensual de cada parmetro a lo largo de cada ao. Variacin diaria de cada parmetro a lo largo del cada mes. Variacin horaria de cada parmetro a lo largo de cada mes. Caudal mximo diario. Caudal mximo horario. Variacin mensual del volumen de produccin a lo largo de cada ao. Comparar los grficos antes mencionados con grficos hallados anteriormente. Comparar los grficos antes mencionados con grficos de otras plantas de tratamiento que sean similares. Comprobar si la informacin evaluada en la planta de tratamiento del CITRAR se encuentra dentro del rango terico.

5. ANTECEDENTESEn el CITRAR se tiene registro de los parmetros evaluados en cada una de sus unidades. Con estos datos se elabora hojas de clculo que muestran todas las mediciones hechas durante cada mes. Luego, esta informacin es usada para elaborar el informe mensual. Las versiones fsicas de todos los informes mensuales pueden encontrarse en la biblioteca del CITRAR. Para el presente trabajo se han utilizado los informes que se encuentran en su versin virtual, es decir, los que forman parte del periodo 2010 - 2014.Los valores que figuran en los informes mensuales son tomados de las mediciones diarias que se hicieron a lo largo cada mes y de cada ao desde la puesta en marcha hasta la fecha.Pero a la hora de trasladar la informacin de las hojas de clculo a los informes mensuales slo se consignan los siguientes datos: Promedios mensuales de pH y temperatura de cada una de los seis puntos de muestra. Eficiencia promedio mensual por turbiedad del reactor de UASB (manto de lodos anaerbico de flujo ascendente por sus siglas en ingls) Volumen de produccin mensual de agua tratada Volumen mensual de agua tratada destinada a riego de reas verdes de la Universidad Nacional de Ingeniera.Anteriormente operaba dentro de la planta de tratamiento del CITRAR un Humedal artificial de flujo sub-superficial, el cual conformaba un sistema alternativo en el proceso de tratamiento. En ese entonces se aada al informe mensual lo siguiente: Promedios mensuales de pH y temperatura de afluente y efluente del Humedal. Eficiencia promedio mensual por turbiedad del Humedal.El Humedal se encuentra inoperativo desde enero del ao 2012 hasta la fecha. Se tiene evidencia de que se ha ilustrado algunos parmetros evaluados durante los aos 2004, 2005 y 2006. Estos grficos figuran en la entrada de las oficinas del CITRAR y permanecen hasta la fecha (julio de 2014)Estos esquemas contienen principalmente informacin de turbiedad, volumen de produccin anual y volumen de produccin de biogs. Tambin presenta aunque con menor detalle: variacin de pH, temperatura, Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO), transparencia, alcalinidad, acidez, aceites y grasas en cada uno de los seis puntos de muestreo, incluido el humedal artificial.

Imagen 1. Grficos que se encuentran en la entrada de las oficinas del CITRAR. Muestran algunos parmetros evaluados en los aos 2004, 2005 y 2006.Para las cuantificaciones de la turbiedad, los esquemas mostrados distinguen la existencia de dos sistemas: El sistema A est conformado por los puntos de muestreo de captacin, afluente del tanque sptico, afluente del humedal artificial y efluente del humedal artificial.El sistema B est conformado por los puntos de muestreo de captacin, afluente del reactor de UASB y efluente del reactor de UASB.Para los puntos de muestreo del sistema A, los grficos muestran promedios mensuales de turbidez desde la fecha de julio de 2005 hasta septiembre de 2006. Cabe sealar que no se muestra informacin del mes de septiembre de 2005. Durante estas fechas y segn las grficas, el promedio de la turbiedad del sistema A se ha comportado de la siguiente manera: Captacin: 100.17 NTU Afluente del tanque sptico: 104.23 NTU Afluente del humedal artificial: 82.51 NTU Efluente del humedal artificial: 11.82 NTUSe observa claramente que, a pesar que el promedio indica lo contrario, en los meses de invierno la turbiedad de la captacin supera a la turbiedad del afluente del tanque sptico.Hallando la eficiencia promedio de turbiedad del humedal para el periodo julio de 2005 - septiembre de 2006: (82.51 11.82) / 82.51 = 85.67%Para los puntos de muestreo del sistema B, los grficos muestran promedios mensuales de turbidez desde la fecha de enero de 2006 hasta septiembre de 2006. Durante estas fechas y segn las grficas, el promedio de la turbiedad del sistema B se ha comportado de la siguiente manera: Captacin: 101.34 NTU Afluente del reactor de UASB: 109.51 NTU Efluente del reactor de UASB: 77.87 NTUNuevamente se observa que, a pesar que el promedio indica lo contrario, en los meses de invierno la turbiedad de la captacin supera a la turbiedad del afluente del reactor UASB.Hallando la eficiencia promedio de turbiedad del reactor UASB para el periodo enero de 2006 - septiembre de 2006: (109.51 77.87) / 109.51 = 28.89%En la grfica correspondiente al registro de caudales del ao 2006 se tiene un promedio de 28323.3 m3 mensuales correspondientes a los meses de enero hasta agosto. El punto ms alto corresponde al mes de marzo: 37342.16 m3. Estos valores corresponden al volumen total mensual de agua tratada, sin contar los volmenes usados para riego.6. HIPTESISUna vez estudiados los grficos que se han elaborado, se espera observar que los resultados obtenidos en el ao 2014 sean similares a los obtenidos anteriormente. Tambin se confa en que los parmetros no presenten una cantidad considerable de valores fuera del rango terico. Estas afirmaciones se basan en lo siguiente: Las unidades presentan actualmente un rendimiento aceptable. No suelen presentar anomalas significativas. Las aguas residuales que ingresan a la planta de tratamiento provienen de viviendas que hacen uso domstico del agua potable. Durante todo el periodo de medicin se han utilizados instrumentos que ofrecen cierto grado de confiabilidad. 7. MARCO TERICOEl Centro de Investigacin en Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos CITRAR-FIA-UNI cuenta principalmente con una planta piloto conformada por una unidad de pre-tratamiento, un reactor anaerbico de manto de lodos de flujo ascendente (UASB por sus siglas en ingls), una laguna de estabilizacin facultativa secundara, una laguna de estabilizacin facultativa terciaria y tres estanques para piscicultura. La planta est diseada para recibir un caudal mximo de 10 litros por segundo. Una parte del afluente es usado para crianza de peces; en especial la especie conocida como Tilapia del Nilo. Otra parte es usada para riego de reas verdes de la UNI y del distrito de Independencia. Lo restante regresa a la rede de alcantarillado.Adems, cuenta con un sistema alternativo que comparte con el sistema convencional solamente la unidad de pre-tratamiento. Este rgimen en paralelo est conformado por las unidades de pre-tratamiento, tanque sptico y humedal artificial.Tanto el humedal artificial como el tanque sptico no se encuentran operativos desde enero del ao 2012; y debido a ello es que no se tienen datos sobre su funcionamiento desde dicha fecha.En la planta de tratamiento se miden seis parmetros. Y a continuacin se explica brevemente los rangos que puede oscilar cada parmetro para cada tipo de muestra:PH: Indica la concentracin de hidrgeno; y esto el grado de acidez o alcalinidad de la muestra. Es muy til conocer este valor sobre todo en el efluente del reactor UASB. El rango terico para dicha unidad es de 6.6 a 7.4*. Se debe procurar que sea lo ms neutro posible. En las lagunas de estabilizacin se espera encontrar valores de pH alcalinos que se dan por la accin de la fotosntesis. Durante la noche las lagunas suelen acidificarse en rangos pequeos.Temperatura: Este parmetro es de suma importancia para el buen funcionamiento del reactor UASB. ste necesita una temperatura que no vari mucho durante el ao, y que adems sea suficientemente alta (temperatura mesoflica). El rango terico estima que los reactores UASB funcionan eficientemente a temperaturas de 25 a 38C*. Sin embargo cuanto menos vari, mejor resultados se obtendrn.Turbiedad: Indica la cantidad de luz que puede traspasar el cuerpo de agua. Conocer este valor sirve para evaluar la eficiencia del reactor de UASB en accin purificadora. Provee indicio de demanda bioqumica de oxgeno (DBO); pues las muestras con valores altos de turbiedad suelen presentar mayor DBO.Transparencia: Indica la abundancia de algas en el cuerpo de agua. Se mide sumergiendo el disco de Secchi hasta que no se pueda ver. Cuanto ms algas predominen menos transparencia habr, y por lo tanto, mayor fotosntesis para elevar el pHSlidos Sedimentables: Es la cantidad en centmetros de slidos que sedimentan en un litro en una hora. Conocer este parmetro sirve para el diseo de sedimentadores.Caudal: La planta est diseada para recibir una cantidad mxima de 10 litros por segundo. *Fuente: Principios de tratamiento Biolgico de Aguas Residuales, Carlos Augusto de Lemos Chernicharo. Edicin 20078. METODOLOGADentro del organigrama del CITRAR estn los alumnos practicantes que conforman la brigada de investigacin. Ellos tienen la labor de realizar las mediciones en seis puntos, a saber: Captacin: lugar donde ingresa el desage domstico crudo proveniente de una desviacin de la red de alcantarillado. Afluente al reactor UASB: zona que deriva el agua por medio de unos vertederos hacia unas tuberas que depositan el agua en el fondo del reactor. Efluente del reactor UASB: zona de sedimentacin conformada por dos espejos de agua. Efluente de la laguna secundaria: Lugar donde el agua ingresa por medio de un vertedero a unas tuberas que lo llevarn a la laguna terciaria. Efluente de la laguna terciaria: Lugar donde termina el tratamiento; el agua discurre por el rebose. Efluente del estanque de peces: Lugar donde el agua discurre por el rebose.De los seis puntos mencionados se toma muestras de agua. Adems se mide in situ dos parmetros: transparencia y caudal. Las cantidades a muestrearse son las siguientes:Captacin:1LitroAfluente del reactor de UASB:1LitroEfluente del reactor de UASB:100mlEfluente de la laguna secundaria:100mlEfluente de la laguna terciaria:100mlEfluente del estanque de peces:100ml

El clculo del caudal se observa en el medidor de caudales Palmer y Bowlus, el cual se ubica al final de la unidad de pre-tratamiento. Con las seis muestras se miden los siguientes parmetros:

pHTemperaturaTurbiedadTransparenciaSolidos Sedimentables

Captacin -

Afluente del reactor UASB-

Efluente del reactor UASB--

Efluente de la laguna secundaria- -

Efluente de la laguna terciaria--

Efluente del estanque de peces--

Tabla 1. Parmetros que se miden en los distintos puntos de muestreo. El caudal es el sexto parmetro; pero se calcula en directamente en el medidor de caudales. Fuente: elaboracin propia.Solo la transparencia y el caudal se miden in situ. Los dems se miden en el laboratorio del CITRAR. El pH y la temperatura se calcula en un mismo instrumento: el peachmetro. La turbidez se mide en un turbidmetro y los slidos sedimentables se miden en los conos de imhoff. As se justifica el hecho de tomar un litro de muestra en estos dos puntos.Realizar esta labor demanda aproximadamente 30 minutos. Se realiza tres veces al da: a las 9:00 horas, al medioda y a las 15:00 horas. La jornada se realiza de lunes a viernes sin contar feriados y los resultados se almacenan en una hoja de clculo. Para el presente estudio se ha elaborado las hojas de clculo correspondientes a los meses del periodo enero junio de 2014. Pero acerca de la informacin correspondiente a los aos 2010, 2011, 2012 y 2013 se cuenta con los informes mensuales solamente.8.1. Variaciones de parmetros segn estaciones meteorolgicasA continuacin se ilustra la informacin correspondiente a los meses del periodo enero junio de 2014:

Para la elaboracin del grfico 1 se han tomado promedios de pH de cada estacin asignndose los tres primeros meses del ao a la estacin de verano y los tres meses siguientes a la estacin de otoo.Analizando cada estacin por separado se observa que el pH del estanque de piscicultura presenta el valor ms alto en ambos casos. Luego sigue en este orden descendente: laguna terciaria, laguna secundaria, captacin, afluente del UASB y efluente del UASB. Este orden rige en ambas estaciones.Se distingue claramente que, en los tres primeros puntos, el pH es mayor en el otoo en un valor promedio de 0.25. Cosa contraria ocurre en los tres puntos siguientes, superando el verano en un valor promedio de 0.19.Se puede afirmar que en el mes de otoo el valor de pH presenta un comportamiento ms lineal.Sera de cuantioso inters conocer estos mismos resultados para las estaciones de invierno y primavera.

Igualmente para la elaboracin del grfico 2 se han tomado promedios de temperatura de cada estacin meteorolgicaPara ambos casos la temperatura es mayor en el estanque de peces. Luego sigue el orden as: laguna terciaria, laguna secundaria, efluente del UASB, captacin y finalmente el afluente del UASB. Esta jerarqua se repite en ambas estaciones. Como dato interesante se aprecia que la menor temperatura en verano resulta ser superior a la mayor temperatura en otoo.Al igual que el anterior grfico, sera de cuantioso inters conocer estos mismos resultados para las estaciones de invierno y primavera.

Del grfico 3 se observa que en la estacin de verano, las aguas se presentan ms turbias. Adems en otoo, la turbiedad del afluente del UASB resulta ser mayor a la de la captacin.Del grfico 4 se aprecia que en la estacin de verano las aguas son ms transparentes, lo cual indica menor cantidad de algas; an as stas tienen ms luz para realizar el proceso de fotosntesis. Esto hace que la zona aerbica tenga una mayor altura. Por otro lado, el comportamiento en el estanque de peces es prcticamente lineal en ambas estaciones.8.2. Variaciones de parmetros mensuales.El siguiente esquema muestra la variacin de la eficiencia en remocin de turbiedad del reactor UASB en el periodo: 2010 - 2014 Eficiencias en remocin de turbiedad del reactor de UASB (%)

Mes20102011201220132014

Enero52.0029.9435.3641.5649.00

Febrero60.8628.8126.8745.6966.24

Marzo53.4021.2318.3840.7570.00

Abril45.9427.5215.2740.1871.99

Mayo38.4626.8716.0643.2774.89

Junio49.4826.2115.2146.3670.51

Julio60.5026.0319.8246.71

Agosto23.8215.3914.9340.42

Septiembre23.6924.6515.9641.45

Octubre24.5911.6516.9942.95

Noviembre25.6829.4818.0247.62

Diciembre26.4518.6019.0552.29Promedios

Promedio en verano55.4226.6626.8742.6761.7542.67

Promedio en otoo44.6244.0315.5143.2772.4640.55

Promedio en invierno36.0022.0216.9042.8629.45

Promedio en primavera25.5719.9118.0247.6227.78

Promedio total40.4128.1619.3344.1167.1138.96

Tabla 2. Eficiencias del reactor de UASB (%) en el periodo 2010 2014. Los espacios vacos se deben a que an no se midieron en esas fechas. Fuente: Elaboracin propia

Se observa bastante arbitrariedad en los resultados mensuales; sobre todo en los aos 2010 y 2011.Los promedios de estaciones meteorolgicas indican que el reactor de UASB es ms eficiente en verano, y menos eficiente en primavera. Esto obedece a que los reactores anaerbicos se desempean mejor a temperaturas altas superiores a los 20 grados. Esta conclusin se hace ms evidente al conocer que en verano se tiene mayor turbiedad y mayor carga orgnica; pues se sabe que los reactores de UASB son ms eficientes cuanto ms carga orgnica reciben.Se atestigua que el reactor tiene en el ao 2014 la mejor eficiencia en ocho aos desde el 2006.La eficiencia promedio del periodo 2010 2014 es de 38.96%. Este resultado es superior al hallado en el ao 2005: 28.89%El siguiente esquema muestra la variacin del volumen de produccin de la planta en el periodo: 2010 2014:Volumen de produccin mensual (m3)

Mes20102011201220132014

Enero4960.808608.707121.7913639.0017728.63

Febrero4150.365306.119263.9312630.0013935.32

Marzo5388.5011477.3910877.4111621.0011721.81

Abril5933.6710564.209286.7310612.0011902.41

Mayo6428.8317707.5010877.419599.6212809.87

Junio5444.3917170.0610440.857671.4711150.88

Julio4460.3910156.3210877.418251.25

Agosto3484.528991.211632.008834.62

Septiembre1186.243006.7212386.007337.17

Octubre1190.697338.5613140.008981.14

Noviembre1250.248415.3413895.809247.95

Diciembre6048.007121.7914648.009514.75Promedio

Promedio verano4833.228464.079087.7112630.0014461.929895.38

Promedio otoo5935.6315147.2510201.669294.3611954.3910506.66

Promedio invierno3043.727384.758298.478141.016716.99

Promedio primavera2829.647625.2313894.609247.958399.35

Promedio total4160.559655.3210370.619828.3313208.159444.59

Tabla 3. Volumen de produccin mensual (m3) en el periodo 2010 2014. Es la cantidad de agua residual que ingresa a la planta. Los espacios vacos se deben a que an no se midieron en esas fechas. Fuente: Elaboracin propia

Volumen mensual de riego del campo universitario (m3)

Mes20102011201220132014

Enero669.65927,33738.08728.96809.56

Febrero984.735306.11738.08754.76908.68

Marzo1239.801150.00738.08780.56889.58

Abril1002.630.00738.08806.36747.62

Mayo765.450.00703.08832.50526.21

Junio740.650.00703.08425.81526.21

Julio715.85431.88703.08586.68

Agosto690.76204.57703.08387.96

Septiembre596.14294.50703.08331.19

Octubre490.58643.45703.08312.26

Noviembre625.40643.45703.08454.93

Diciembre709.69738.08703.08605.60Promedio

Promedio verano964.733228.06738.08754.76869.271310.98

Promedio otoo836.240.00714.75688.22600.01567.85

Promedio invierno667.58310.32703.08435.28529.06

Promedio primavera608.56674.99703.08457.60611.06

Promedio total769.281053.34714.75583.96734.64771.19

Tabla 4. Volumen mensual de riego del campo universitario (m3) en el periodo 2010 2014. Es la cantidad que recoge el camin cisterna. Es una fraccin del volumen de produccin. Los espacios vacos se deben a que an no se midieron en esas fechas. Fuente: Elaboracin propiaEs normal que algunos valores se repitan en ciertos meses debido a que se contabiliza la cantidad de veces que el camin cisterna ha llenado el tanque. Un tanque tiene aproximadamente 10 metros cbicos.El volumen promedio producido de los cuatro aos y medio es 9444.59 m3 mensuales; mientras que el volumen promedio usado para riego es 771.19m3 mensuales. Se concluye que se destina para riego de areas verdes de la UNI el 8.17% del agua total producida.La siguiente grfica muestra los volmenes totales para cada ao:

Debido a que este estudio se realiz durante el mes de Julio de 2014, hay que destacar en el grfico 12 que an no se han medido los volmenes para dicho ao. Y es preciso indicar que al finalizar el ao haya alcanzado los 150 mil metros cbicos; siendo este valor el ms alto de su historia.En el ao 2006, el promedio fue de 28323.3 m3 mensuales. Para el periodo 2010 2014 es de 9444.59 m3 mensuales; lo que significa una disminucin del 66.7% en el volumen de la produccin mensual.Seguidamente se presenta la relacin de valores de pH evaluados en el efluente del reactor UASB:Valores de pH medidos en el efluente del reactor UASB

Mes20102011201220132014

Enero7.307.117.167.107.01

Febrero6.817.237.017.037.07

Marzo7.747.156.986.967.05

Abril7.427.107.426.897.25

Mayo7.107.387.526.827.29

Junio7.127.377.446.917.31

Julio7.137.117.376.71

Agosto7.157.187.327.05

Septiembre7.117.437.246.64

Octubre7.027.377.156.84

Noviembre7.117.687.077.06

Diciembre7.187.637.177.28Promedio

Promedio verano7.287.167.057.037.047.11

Promedio otoo7.197.247.446.837.287.20

Promedio invierno7.137.247.316.807.12

Promedio primavera7.107.567.137.067.21

Promedio total7.187.307.236.937.167.16

Tabla 5. Valores de pH medidos en el reactor UASB en el periodo 2010 2014.

Se observa que el pH en el efluente del reactor UASB carece de tendencia en las variaciones mensuales de cada ao. Sin embargo disminuye considerablemente en las pocas de solsticio (verano en invierno). Esto se debe a que en esas estaciones la temperatura es ms variante, lo cual altera en cierta medida el proceso acido-gentico dentro del reactor.Es normal que el pH del efluente sea menor al del afluente; esto es as porque los procesos que se realizan en el interior del reactor producen elementos en esas condiciones. Y sabiendo eso, se puede afirmar que en el ao 2013, se produjo el proceso anaerbico ms significativo; pues se registra el pH ms bajo del periodo.El promedio total de pH del efluente del reactor UASB en los cuatro aos es de 7.16.A continuacin se ilustran las medidas de las temperaturas en el mismo punto:

En esta ltima tanda de grficos para la temperatura del efluente del reactor UASB se aprecia de manera clara la tendencia en todos los aos: se comporta de acuerdo a la lgica de las estaciones meteorolgicas. La temperatura ms baja se registr en agosto de 2011 con 17.42C; pero el promedio anual ms bajo fue en 2010: 21.17C. La temperatura ms alta se registr en el mes de febrero de 2011 con 27.08C; y el promedio anual ms alto fue en el ao 2012. 21.58C. El ao 2014 no culmina an como para poder considerarlo en esta ltima afirmacin.A continuacin se muestran variaciones mensuales de pH en el ao 2014:

Fuente: Elaboracin propia

Fuente: Elaboracin propia

Fuente: Elaboracin propia

Fuente: Elaboracin propia

Fuente: Elaboracin propia

Fuente: Elaboracin propiaEl pH ms alto se da en el estanque de peces porque contiene ms oxgeno y menos dixido de carbono. Esto se debe a que existe mayor actividad fotosinttica. Esto, a su vez ocurre porque el estanque se comporta como una laguna aerbica; tiene poca altura (0.6m) y la luz solar logra ingresar de mejor manera. El pH en el efluente del reactor UASB es el ms bajo debido a la actividad metanognica.La turbiedad es menor en el efluente del reactor UASB por su capacidad para remover demanda qumica y bioqumica de oxgeno.Los slidos sedimentables disminuyen luego de atravesar el pretratamiento.La transparencia es mayor en la laguna terciaria porque se lleva a cabo procesos de purificacin que caracterizan a las lagunas de estabilizacin facultativas. Por otro lado, la transparencia es menor en el estanque de peces porque se comporta como laguna aerbica, y por ende tiene mayor cantidad de algas.El caudal mximo diario del ao 2014 se registr el da 21 de enero de 2014 con un valor pico de 11.56 litros por segundo.El caudal mximo horario del ao 2014 se registr el da 21 y 30 de enero de 2014 con un valor pico de 14.71 litros por segundo en ambos casos.8.3. Variaciones de parmetros por hora en el ao 2014Los siguientes esquemas fueron tomados de las hojas de clculo mensuales. Se tom los promedios en las horas de muestreo: Promedio mensual a las 09:00 Promedio mensual a las 12:00 Promedio mensual a las 15:00Se ha graficado solamente aquellas variaciones ms significativas:

Fuente: Elaboracin propia

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En el grfico 35 se nota claramente una anomala que altera la tendencia en la turbiedad del efluente del reactor UASB. Esto ocurri en las tardes del mes de junio; se puede concluir que el reactor no fue eficiente a esas horas de ese mes.El pH aumenta significativamente en todas las lagunas en horas de la tarde. Durante el da est en crecimiento debido a la actividad fotosinttica que tambin se encuentra en aumento por el crecimiento de algas. El caudal aumenta al medioda y disminuye claramente en las tardes.8.4. ConclusionesLos resultados actuales si son similares a los datos hallados en el ao 2006. Excepto por algunas mejoras encontradas en la eficiencia por turbiedad del reactor UASB Anteriormente en el ao 2006 se midi las turbiedades de todos los puntos de muestreo. En aquella ocasin se concluy que en los meses de invierno la turbiedad de la captacin supera a la turbiedad del afluente del reactor UASB. Tambin se hall la eficiencia promedio de turbiedad del reactor UASB = 28.89%.La eficiencia del periodo 2010 2014 es de 38.96%, lo cual significa un aumento de 10.07%. Es un indicador de la mejora en su funcionamiento. Adems, el ao 2014 es el mejor ao del reactor UASB en eficiencia por turbiedad, a pesar de encontrarse anomalas como trazas de lodo que emergen de su interior constantemente.Los promedios de eficiencia de turbiedad de estaciones meteorolgicas indican que el reactor de UASB es ms eficiente en verano, y menos eficiente en primavera.Se ha encontrado variaciones aleatorias que no siguen una tendencia en los siguientes parmetros: pH del efluente del reactor UASB en el periodo estudiado, solidos sedimentables en captacin y afluente al reactor UASB en el ao 2014, variacin horaria de la transparencia de laguna terciaria durante el ao 2014, variacin horaria de turbiedad del efluente del reactor UASB durante el mes de junio del ao 2014.Los caudales mximos se dan al medioda y los caudales mnimos se dan por la tardes. El caudal mximo diario del ao 2014 se registr el da 21 de enero de 2014 con un valor pico de 11.56 litros por segundo. El caudal mximo horario del ao 2014 se registr en los das 21 y 30 de enero de 2014 con un valor pico de 14.71 litros por segundo en ambos das.El volumen promedio producido del periodo 2010 2014 fue de 9444.59 m3 mensuales; mientras que el volumen promedio usado para riego es 771.19m3 mensuales. Se concluye que se destina para riego de areas verdes de la UNI el 8.17% del agua total producida.Tericamente se sabe que el pH de las lagunas de estabilizacin vara durante las 24 horas del da acidificndose en las noches por ausencia de fotosntesis. Sin embargo este fenmeno no se cumple estrictamente en el CITRAR. Los momentos del da donde se registra menor valor de pH en las lagunas son las primeras horas donde surge luz solar. Y a medida que el da trascurre el valor del pH aumenta hasta en una unidad aproximadamente. A pesar que el promedio indica una tendencia en la variacin de los slidos sedimentables, se tiene mucha discordancia en periodos particulares. Esto se debe a que la cantidad de sedimentos encontrados en la caja de derivacin del afluente del reactor UASB elevan el aumento de slidos sedimentables y de turbiedad en este punto.En el ao 2006, el promedio fue de 28323.3 m3 mensuales. Para el periodo 2010 2014 es de 9444.59 m3 mensuales; lo que significa una disminucin del 66.7% en el volumen de la produccin mensual.

8.5. RecomendacionesSera de cuantioso inters conocer todos los anlisis calculados en este estudio, y evaluarlos en el periodo restante del ao 2014. As mismo, perdurar con evaluaciones de este tipo.Se debe evitar que queden espacios vacos en las hojas de clculo de las mediciones mensuales. Esto perjudica el clculo a la hora de obtener el promedio.Se recomienda no dejar de calcular mensualmente aquellos parmetros que no figuran en el monitoreo habitual: oxgeno disuelto, demanda qumica y bioqumica de oxgeno, cantidad de coliformes y volumen de produccin de biogs.Se recomienda la calibracin de equipos para tener una mayor confianza en las mediciones.9. FUENTES DE INFORMACINPara la elaboracin de este estudio se revis la siguiente informacin: Informes mensuales de las actividades desarrolladas en el CITRAR de los aos de 2010, 2011, 2012, 2013 y 2014. As mismo se emple las hojas de clculo correspondientes a dichos periodos. Grficas de mediciones efectuadas en los aos 2005, 2006 y 2007. Libro: Reactores anaerobios de Carlos Augustode Lemos Chernicharo.

ANEXOS29