Operación de Plantas de Barros Activados: Indicaciones de la Velocidad de Respiración
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- El 18 noviembre, 2003
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Velocidades de respiración por encima de lo normal
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Sugieren que la carga de DBO se ha incrementado o que hay un exceso de purga de barros. En consecuencia:
a. El q se desplaza hacia tiempos cortos. No hay suficiente tiempo disponible para metabolizar la totalidad del sustrato.
b. La relación F/M se incrementa. No hay suficientes microorganismos disponibles para asimilar el sustrato.
Los valores elevados de la VR describen un barro joven que está suboxidado. Ello significa que el licor mezclado que pasa al sedimentador final contiene barro que aún está metabolizando el sustrato y por ende arrastra consigo parte de aquél. En consecuencia, parte del trabajo que debería haberse realizado en la cámara de aireación, es ahora forzada a llevarse a cabo en el sedimentador final y en ausencia de oxígeno disponible. Este tipo de barro es muy liviano y no sedimenta ni se compacta con facilidad. A su vez el barro que se recircula contendrá microorganismos saturados con sustrato absorbido y por consiguiente sin urgencia para asimilarlo nuevamente. La condición de este barro recirculado normalmente complicará los problemas de la relación F/M y producirá también una demanda inmediata de más aire. El barro del sedimentador final tenderá a abultarse y llenará dicha unidad, causando un excesivo arrastre de sólidos.
Los ajustes que pueden hacerse para lograr un efecto de largo plazo incluyen: disminución de las purgas e incremento de la recirculación. También deberá incrementarse el suministro de aire, el efecto será inmediato. Si esto es un problema común o recurrente, la mejor solución es redistribuir la carga si es posible o proveer más tiempo para el metabolismo del barro antes que sea recirculado a la cámara de aireación. Dos variantes operativas se han aplicado exitosamente para enfrentar este problema: la reaireación del barro y el proceso de contacto-estabilización. En ambos casos se le da tiempo adicional al barro en las cámaras de reaireación y de estabilización.
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Velocidades de respiración por debajo de lo normal
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Dan lugar a:
a. El q se desplaza hacia tiempos largos. Esto lleva al proceso a operar en la zona endógena, debido a un excesivo tiempo de residencia.
b. La relación F/M es demasiado baja y hay una sobreabundancia de microorganismos en relación al sustrato disponible.
Esta situación describe un barro viejo y sobreoxidado, con propiedades metabólicas pobres, el cual sedimentará demasiado rápido dejando una importante cantidad de material en suspensión en el sobrenadante. Este material será arrastrado al efluente final, incrementando el valor de sólidos en suspensión, concomitantemente a veces con un incremento de la DBO.
Este tipo de barro también tiene efectos desastrosos en el efluente de la planta si perdura por un tiempo mayor de 48 horas. La masa de barro sobreoxidado continuará acumulándose y, siendo más liviana que el agua, será arrastrada por el efluente contribuyendo así a un mayor incremento de los sólidos en suspensión.
El proceso puede corregirse incrementando las purgas y disminuyendo la recirculación.
Si la reducción de la VR es atribuible a la carga de ingreso, ello siguiere un sustrato tóxico. El mejor procedimiento para evitar los efectos adversos es mantener la mayor cantidad de sólidos en la cámara de aireación y en repartir la carga si fuese posible, a fin de disminuir su concentración.
Cálculo de la VR
1. Mida los sólidos en suspensión en el licor mezclado (SSLM).
2. Mida la Velocidad de Consumo de Oxígeno (VCO).
a. Sature la muestra con aire (45 segundos) agitándola en un recipiente parcialmente lleno.b. Vierta la muestra en un frasco de DBO e inserte el sensor de oxígeno disuelto.c. Registre el decremento de OD a lo largo de 10 minutos.d. Calcule la VCO.VCO (mg O2/l.h) = [(OD) 0 min. – (OD) 10 min.] x 60 min./h / 10
3. Calcule la VR.
VR (mg O2/h.g) = VCO (mg O2/l.h) / SSLM (g/l)
Cómo utilizar los ensayos de sedimentabilidad como indicadores del proceso
La calidad del barro es el segundo factor a través del cual el operador evalúa el proceso. Es la capacidad de los microorganismos para flocular y sedimentar lentamente, la que produce una clarificación satisfactoria y al mismo tiempo un barro de calidad biológica aceptable. La calidad del barro se mide mediante el ensayo del IVL o del VS.
Indice del volumen de lodos (IVL)
Un IVL entre 80 y 120, con un sobrenadante ligeramente ambarino, es índice de un barro satisfactorio. Un IVL creciente puede indicar que el proceso se está extendiendo demasiado hacia la zona endógena, lo que produce un floc liviano, o puede indicar la presencia de organismos filamentosos. Otros factores más comunes, asociados con un IVL creciente, son: carga variable, elevada velocidad de síntesis y aporte pluvial. La mejor manera de evaluar y analizar el proceso bajo estas condiciones es graficar las lecturas del IVL y compararlas con los gráficos correspondiente de carga, F/M, VR y precipitación pluvial.
Volumen sedimentado (VS)
Muchos operadores utilizan un sedimentómetro de dos litros, en lugar de la probeta graduada estándar de un litro del IVL. Tal preferencia se debe aparentemente a que el sedimentómetro representa más adecuadamente lo que sucede en el sedimentador final. Mediante un uso apropiado, el sedimentómetro puede revelar mucho sobre la calidad del barro. Por ejemplo:
1. Indica cuan rápidamente se rompe la tensión superficial.
2. El operador puede graficar la velocidad de sedimentación.
3. El operador puede evaluar aproximadamente la turbiedad del sobrenadante.
4. Es importante observar el color del barro tanto como la calidad del floc en el estrato superior.
5. Dejando el barro en el sedimentómetro, observe el tiempo que le toma para subir a la superficie. Un barro estable permanecerá en el fondo de dos a tres horas.
La probeta de vidrio está graduada en porcentajes y para obtener una curva, el operador sólo necesita registrar el porcentaje sedimentado cada 5 minutos. Algunos operadores prefieren realizar el control sobre la base del volumen sedimentado en 5 minutos (VS5), mientras que otros lo hacen a lo largo de 30 minutos, graficando luego los valores leídos cada 5 minutos para obtener una curva.
Ricardo Tylka
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