UNN4148.206.53.84/tesiuami/uam7426.pdf · 1- ~ustavo Carcía Día24 Tel. 688-27-60 PI4 at r í cu 1...

1- ~ u s t a v o C a r c í a D í a 2 4

T e l . 6 8 8 - 2 7 - 6 0

PI4 a t r í c u 1 a : 8 3 3 2 2 7 3 4

CLAVE 2 3 . 2 . 1 2 9 . 87

"INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS"

T r i m e s t r e 8 8 - 0

Horas Semanales : 2 0 h o r a s

Lugar: Departamento de A l i m c n t o c

F a c u l t a d de Química de l a UNN4

I n g e n i o " A l i a n z a Popular"

Tambaca, S.L.P

F e c h a de i n i c i o : 1 de Noviembre de 1 9 8 7 . F e c h a de t e r m i n a c i ó n : 3 1 de Agosto d e 1 9 8 8 .

T u t o r : Dra. CARMEN DURAN DE BAZUA

P r o f e s o r a s o c i a d o "D" de t i empo p a r c i a l de l a U A M - I

Departamento de I n g e n i e r i a de P r o c e s o s e H i d r a Ú l i c a

de l a D i v i s i ó n de C.B.1

t r a t a m i e n t o b i o l ó g i c o a e r o b i o de l a s aguas r e -

s i d u a l e s de un i n g e n i o a z u c a r e r o .

#

~~ ~- Dra. CARMEh DURAN DE BAZUA

M. e n C . ARTURO PRECIADO 1,OPE.Z SECRETARIO ACADEFIICO DE LA DIVISION LIE C . B . S . I) R E S E N T E

E l que s u s c r i b e G u s t a v o Garcia Díaz c o n m a t r í c u l a : _ _ L

8 3 3 2 2 7 3 4 , p a s a n t e d e l a c a r r e r a d e I n g e n i e r í a d e l o s A l i m e n t o s

me p e r m i t o i n f o r m a r l e q u e he t e r m i n a d o s a t i s f a c t o r i a m e n t e e l -

s e r v i c i o s o c i a l , c u m p l i e n d o c o n l o s r e q u i s i t o s q u e m a r c a l a - -

U n i v e r s i d a d Autónoma M e t r o p o l i t a n a - I z t a p a l a p a .

' I ' í t u i o d e l p r o y e c t o : " P r o d u c c i ó n de p r o t e í n a m i c r o b i a n a a p a r t i r d e l t r a t a m i e n t o - -

b i o l ó g i c o a e r o b i o d e l a s a g u a s r e s i d u a l e s d e un i n g e n i o azÚ - c a r e r o .

TUTOR: Dra. CARMEN DURAN DE BAZUA P r o f e s o r a a s o c i a d o ''DI' d e t i e m p o p a r c i a l d e l a U A M - I

a r

DeP (1 e

donde

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o , s a

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u b i c a d o e n e l E s t a d o d e S a n L u i s P o t o s í .

F e c h a d e I n i c i o : 1 de Noviembre d e 1 9 8 7 .

F e c h a d e t e r m i n a c i ó n : 3 1 d e A g o s t o d e 1 9 8 8 .

A T E N T A M E N T E - -

H i d r á u l i c a

Dell a r t ament o - e P o s g r a d o d e

i a n z a P o p u l a r

&.-?.-=.-=---=~

GUSTAVO GA I A D I A Z .

I N D I C E

i- i B

....................... 1 A) TITULO DEL INFORME

............................. U) INTRODUCCION 2

C) OBJETIVOS .............................. 1 3

D) MATERIALES, MÉTODOS .............................. Y TECNICAS 14

...................... E) RESULTADOS OBTENIDOS 27

F) DISCUSION ................. z . . . . . . . . . . . . . . 4 6

.............................. G) CONCLUSIONES 60

................................. H) RESUMEN 02

I) LITERATURA CITADA 63 .........................

................................. J) APENDICE 65

/

A) "PRODUCCION DE PROTEINA MICROBIANA A PARTIR DEI, TRATAMIENTO BIOLOGIC0 AEROBIO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE UN INGENIO AZUCARERO . I t

2

"PRODUCCION DE PROTEINA MICROBIANA A PARTIR DEL TRATAMIENTO

BIOLOGIC0 AEROBIO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE UN I N G E N I O

U ) INTRODUCCION.

+ En l a a c tua l i dad , e l a c e l e r ado c r e c im i en t o de l a s

Areas urbanas, a g r í c o l a s , e i n d u s t r i a l c s , que v i e r t e n sus

aguas r e s i d u a l e s en l a r ed h i d r o l ó g i c a , han provocado un i n -

cremento en l o s n i v e l e s de contaminación, cuyos e f e c t o s acen -

tÚan l o s problemas de aque l l a s áreas ya a f e c t adas y c r ean

nuevos f o c o s de d e s e q u i l i b r i o e c o l ó g i c o .

-+ De ac1:erdo a l t i p o de desechos que son v e r t i d o s íi -

19s cuerpos de agua, e s t o s pueden s e r c l a s i f i c a d o s en cua t ro

grupos g ene ra l e s : Urbanos, I n d u s t r i a l e s , A g r í c o l a s y Radio-

a c t i v o s . Los desechos I n d u s t r i a l e s pueden s e r c a r a c t e r i z a -

dos de l a s i g u i e n t e manera:

( 1. Desechos con una a l t a demanda b ioquímica de ox$- dc

geno (DBO) ( en l a tadoreas , i n g en i o s , azucareros ) '?--- 2 . Desechos con una a l t a demanda b ioquímica de o x í -

geno y una t o x i c i d a d s i g n i f i c a t i v a ( r e f i n e r í a s -

de p e t r ó l e o )

3. Desechos con nu la o b a j a demanda b ioquimica de-

ox í g eno p e r o con a l t a t o x i c i d a d ( i n d u s t r i a qufmi -

ca) .

4 . Desechos Térmicos ( p l an tas t e r m o e l é c t r i c a s ) .

La i n d u s t r i a azucarera genera desechos d e l pr imer t i -

PO* LOS c i e v ados n i v e l e s de mate r i a o rgán i ca que cont i enen -

sus desechos, consumen a l t a s cant idades de ox í g eno d i s u e l t o -

en su degradac ión por l o que e l medio puede v o l v e r s e anaero - b i o , l o cua l c r e a un pro fundo d e s e q u i l i b r i o en l a d inámica de

lac comunidadcs acuá t i cas y t e r r c s t r e s .

-_ -I - -

La tlcrrianda bioqufrriica dc ox i g cno sc debe pr inc ipa lmen -

t e a l a ma te r i a o rgán i ca p resen te , t a n t o d i s u e l t a como en f o r -

ma c o l o i d a l y que s e d e f i n e como l a cant idad de ox ígeno nece-

s a r i a para b i o x i d a r l a ma t e r i a o rgán i ca p resen te en aguas r e -

s i dua l e s . Un aumento de l a carga de demanda b ioqufmica de - -

ox í geno (DBO), causada po r un aumento en l o s desechos o rgán i -

c o s , r e q u i e r e una mayor cant idad bac t e r i ana y una mayor c a n t i -

dad de ox í g eno , po r e s t o s e han e s t a b l e c i d o p l an tas de t r a t a -

miento b i o l ó g i c o de aguas r e s i d u a l e s . En e l l a s , l o s microor -

ganismos que p u r i f i c a n l o s e f l u e n t e s l í q u i d o s se encuentran -

en unidades o r e a c t o r e s de t r a tamien to .

Se usan paraijietros para c a r a c t e r i z a r l a s aguas como -

son: l a demanda b ioquímica d e ox í g eno , l a demanda química de

ox igeno (DQO) , carbono o rgán i co t o t a l (COT) , ox ígeno d i s u e l t o

(OD), pH, s ó l i d o s t o t a l e s ( S T ) , s ó l i d o s v o l á t i l e s (SV) , s ó l i -

dos f i j o s ( S F ) conduct i v idad , temperatura, n i t r ó g eno K j e l d h a l ,

turb iedad , a l c a l i n i d a d , e t c .

9 4 .... ..'

-A Los procesos b i o l ó g i c o s en g ene ra l pueden d i v i d i r s e -

61- con base en e l metabolismo de l o s microorganismos que en

i n t e r v i e n e y son: Anaerobio , a e r ob i o s y mix tos o f a c u l t a t i -

vos. A p a r t i r d e l t r a tamien to b i o l ó g i c o c x i s t e n dos proJuc -

ductos p r i n c i p a l e s que son e n e r g í a y p r o t e í na un i c e iu l a r .

T ra tamiento Biomasa = P ro t e í na *- COZ , H20, NH3 r B i o l ó g i c o a E f lu en t e s de Aerobio

Tratamiento B i o lÓg i c o -6 CH+ Anaerobi o

l a I ndus t r i u

A l imen ta r i a

u n i c e l u l a r

= Encrg ia

2 Biomasa,

Los t r a tamien tos b i o l ó g i c o s se u t i l i z a n para remover -n'

d e l agua, mater ia l o r gán i ca b i odeg radab l e en s o l u c i ó n o en -

es tado c o l o i d a l . En e l t r a tamien to a e r ob i o en e l cua l se en -

f o c a r á e s t c e s tud i o , i n t e r v i e n e n microorganismos que r c qu i e -

ren de l a p r e s enc i a de ox í g eno mo lecu lar l i b r e cn s o lu c i ón -

para su subs i s t enc i a y también pueden e x i s t i r microorganismos

f a c u l t a t i v o s . Por o t r o l ado , e s t o s procesos pueden o r i g i n a r

d i f e r e n t e s formas de c r e c im i en t o microbiano, f l o cu l adas o en

una p e l í c u l a b i o l ó g i c a a c t i v a . En e s t a G l t i m a , l o s m ic roo r -

ganismos responsab les de l a c onve rs i ón de l a mater ia o r g j n i -

ca y o t r o s c ons t i t uy en t e s , c r ecen en forma de capa o p e l í c u -

l a adher ida a un ma t e r i a l i n e r t e que s i r v a de s opo r t e ( f i g .

13-1).

5

E l agua de desecho f l u y e sobre l a p e l í c u l a b i o l 6 g i c a - -% . cn forma de una capa muy de lgada . E l ox ígeno a tmos f é r i co o -

adminis trado a l s i s tema, en e l caso de p e l í c u l a s a e r ob i a s , se

d i s u e l v e en e l l í q u i d o que cubre l a b i o p e l í c u l a y es t r a n s f c -

r i d 0 hac ia e s ta . Este fenómeno de d i f u s i ó n de l o s n u t r i e n t e s

y d e l ox í geno d e l l í q u i d o hac i a adent ro de l a b i o p e l í c u l a pa-

r a s e r metabo l i zadas por é s t a e s sumamente importante . ( F i g .

13-1).

F i g . 13-1 Diagrama esquemático d e l c r e c im i en t o microbian0 so-

b r e un sopor t e i n e r t e .

La b i o p e l í c u l a s e forma con l a s b a c t e r i a s como p a r t í -

cu las microscóp icas cargadas, que son absorb idas y ancladas -

en i n t e r f a s e s s ó l i d o - l í q u i d o , para después m u l t i p l i c a r s e po r -

v a r i a s generac iones .

La b i o p e l í c u l a ya formada empieza a aumentar en espe-

s o r a l m u l t i p l i c a r s e l o s microorganismos que l a construyen, -

hasta l l e g a r a un punto en que e l ox ígeno que se d i funde en -

l a biomasa, e s consumido antes de pene t ra r a l espesor t o t a l

de l a b i o p e l í c u l a , e s t e fenómeno hace que se e s t a b l e z c a un am

b i cn t e anaerob io en l a p a r t e cercana a l medio i n e r t e cle sopor

t e . Conforme aumenta de espesor l a b i o p c l í c u l a , l o s microor -

ganismos cercanos a l s opo r t c pasan dc una f a s e de c r ec im ien to

exógeno y van perd iendo su a n c l a j e a l inedio de sopor t e . Las

cond i c i ones anaerobias ocas ionan l a formación de l ib lsas de ga

scs de decccl ios me tabó l i cos en l a biomasa, que provocan e l

desprendimiento de l a biocapa. Aunado a l e s f u e r z o c o r t an t e

del agua cn las zonas donde ocurre e s t o comienza de nuevo e l

c r e c im i en t o de una nueva capa, po r l o que e l g roso r de l a b i o

p e l í c u l a s e cons ide ra au to regu lab l e .

-

-

-

-

L a e f i c i e n c i a de p u r i f i c a c i ó n de l a b i o p e l í c u l a a l c an 1

-

z a su máximo, cuando e x i s t e una biocapa de lgada completamente

ac rob ia y su e f i c i e n c i a disminuye a l aumentar su espeso r . E l

e speso r de l a capa a c t i v a de l a b i o p e l í c u l a depende de l a s ca

r a c t e r í s t i c a s d e l agua de desecho en t ra tamien to y de l a e co -

l o g i a de l a b i o p e l í c u l a . E l e spesor de l a b i o p e l f c u l a que da

l a máxima e f i c i e n c i a se ha encontrado que e s de aproximadamen

t e 0 . 2 5 mm. En c o n t r a s t e , a lgunos desechos i n d u s t r i a l e s r i c o s

en n u t r i e n t e s , como l o s de l a i n d u s t r i a de l o s a l imentos , e s -

t imulan formación de l a b iocapa.

-

-

Un s i s tema a e r ob i o pa ra t r a t a r e s t o s e f l u e n t e s de de-

sechos de l a i n d u s t r i a azucarera , e s mediante e l s i s t ema dc

reactores b i o l ó g i c o s r o t a t o r i o s (RBII) o r e a c t o r e s de d i s c o s * b i o l ó g i c o s ; aunque tambi.Cn puede tomarse como opc ión e l s i s t e -

nia de l odos a c t i v ados o lagunas aeradas. Los r e a c t o r e s b i o -

l ó g i c o s r o t a t o r i o s son un s i s tema que c s t á formado por una se -

r i e dc cámaras intercomunicadas e n t r e s í por i a p a r t e supe r i o r .

Cada cámara t i e n e un conjunto de d i s c o s que e s t á n rotando y c l

3 0 % de su área se encuentra sumergida en l a s aguas de cicsechos

por t r a t a r . Los d i s c o s se encuentran montados en una f l e c h a

o r i z o n t a l y co locado en ia s c r i e de cámaras que pueden ser d c

a c r í l i c o , a ce ro i nox i dab l e , e t c .

Poniendo en marcha e l RBR, l o s microorganismos que se

encuentran en forma na tu ra l en e l agua de desecho empiezan a

adhe r i r s e a l a s caras de l o s d i s c o s , hasta que en un p e r í o d o

de aproximadarncnte 1 0 a 1 5 d i a s , toda l a s u p e r f i c i e de l o s

d i s c o s comienza a cub r i r s e de una b i o p e l f c u l a con un espesor

dc 2 - 4 mm.

Los e s f u e r z o s c o r t an t e s generados a l v o l v e r a entrar

l a b i o p e l i c u l a a l agua y pasar a t r a v é s de e l l a causan que e l

exceso de biomasa sea arrancada d e l medio de s opo r t e y pase a

formar p a r t e d e l l i c o r mezclado (Escárcega y PGl ido , 1 9 8 6 ) ,

s i endo e s t e fenómeno una dc l a s causas para mantcner l a p ob l a

ciÓn microbiana r e l a t i vamente constante en l o s d i s c o s . Los

microorganismos que se desarrollan a l o largo de un sistema de tratanuen-

t o ~ l c u11 c~icrpo natura l acuático pueden ser bacterias, algas, hongos y pro

-

-

'> o

x t o z o a r i o s , e spec i f i camente dent ro de e s t o s ú l t imos l o s c i l i a -

dos (Luna Pabe l l u , 1 9 8 7 ) . E l l í q u i d o una v e z t r a t a d o cn e l -

RBR, se r e c o l c c t a en un sedimentador secundar io donde son se-

parados por gravedad l a biomasa producida y e l agua t ra tada .

E l medio de sopor t e u t i l i z a d o en l o s RBR t i e n e fun-

c i one s como l a s s i g u i e n t e s :

1. P r o v e e r e l á r ea s u p e r f i c i a l para e l d e s a r r o l l o de

los c u l t i v o s b i o l ó g i c o s f i j o s .

2 . Dar un con tac to e n t r e l a b i o p e l í c u l ü y e l agua de

desecho.

3 . A i r e a r mss e f i c i en t emen t e e l agua de desecho.

4 . P r e v e e r un mecanismo para e l desprendimiento de -

cxceso dc biomasa.

A g i t a r e l l i c o r mczclado pa ra mantener l o s s ó l i -

dos en suspensión y mezc lar cada e tapa de t r a t a -

miento.

5 .

E l p r imcro en conceb i r e s t e s i s tema fue Weigand eil -

1 9 0 0 en Alemania, l e s i g u i e r o n en l o s t r e i n t a Bach e Imho f f ;

en l o s E.E.U.U.A., A l l e n inven tó l a "rueda b i o l ó g i c a " en 1 9 2 9

y Doman en e l mismo año r e p o r t ó r e su l t ados de un equipo que -

u t i l i z a b a d i s c o s r o t a t o r i o s me tá l i c o s . Luego fue hasta los -

c incuenta cuando Hartniann y Poepe l en Alemania Fede ra l h i c i e -

ron pruebas con d i s c o s de p l á s t i c o . Estos t r a b a j o s con e l -

Y

nuevo ma t e r i a l d i e r on como r e su l t ado que compañías de l a RFA y

EUI: produ je ran e l "Biodisc" , que se u t i l i z a en e l t r a tamien to -

de aguas r e s i d u a l e s .

-> En l a i n d u s t r i a azucarera e l p r i n c i p a l subproducto de

l a f a b r i c a c i ó n de a z ú c a r e s l a miel f i n a o m i e l i n c r i s t a l i z a -

b l e . De e s t e subproducto s e ob t i ene a l c oho l e t i l i c o dc acucr-

do al proceso que se muestra en l a F i g . B - 2 y s e d e s c r i b e a - -

cont inuac ión . L a m i e l f i n a que s e ob t i ene durante l a produc -

ciÓn de azúcar e s un l í q u i d o v i s c o s o que con t i ene aproximada -

mente e l 5 5 % de azúcares f e rmentab lcs . Para l l e v a r a c a b o l a -

f e rmentac ión es n e c e sa r i o hacer una d i l u c i ó n d e l l i c o r o mela-

z a , ob ten iéndose un l í q u i d o l lamado mosto e l cua l s e env ía a - t i n a s de f e rmentac ión en donde se incuba con levadura. La l e -

vadura agregada desdobla los azúcares en compuestos más s enc i -

llos que son as im i l ados y pos te r io rmente transformados en a l -

coho1 e t í l i c o y b i ó x i d o de carbono. A l l i q u i d o r e s u l t a n t e de-

l a f e rmentac ión de l a melaza d i l u i d a s e l e denomina "vino"; e s

t e producto c on t i ene un promedio de 7 . 5 % de a l c o h o l . Por cen-

t r i f u g a c i ó n s e recupera el f e rmento para usarse en una nueva -

f e rmentac ión y e l v i n o separado s e env ía a columnas de d e s t i l a

c i ó n , en donde se ob t i ene una pr imera f r a c c i ó n de d e s t i l a d o , o

a l c o h o l h id ra tado , que con t i ene 9 6 % de a l c o h o l e t í l i c o y r e s i -

duo de d e s t i l a c i ó n ; e s t e r e s i duo e s l lamado "Vinaza".

-

-

La f a b r i c a c i ó n de a l c oho l y ob t enc i ón de l a v inazas se -1

o b s e r v a e n l a F i g . B - 2 y s u c o m p o s i c i ó n en e l cuadro B - l .

TANQUE DE

F L: PJ E PITA C T O N

F i g . B - 2 O b t e n c i ó n de d e r i v a d o s de l a c a ñ a de a z ú c a r .

IJ

g 3J.S b

J D I L U C I O N Y

I

1 CLARIFICACION 1

i n ó c u l o CORRE C C,I ON

E n t r e l a s p r i n c i p a l e s d e s c a r g a s de aguas r e s i c l u a l e s -

d e l i n g e n i o e s t á n : Agua p r o v e n i e n t e d e l l a v a d o de c a ñ a , agua-

r e s i d u a l de e n f r i a m i e n t o de c h u m a c e r a s , agua de a r r a s t r c de ca

chaza, agua r e s i d u a l de p l a n t a s de a c o n d i c i o n a m i e n t o . / Asimis-

nio, se t i e n e l a d e s c a r g a de l a s v i n a z a s p r o c e d e n t e d e l a s a c t i

v i d a d e s d e f a b r i c a c i ó n de a l c o h o l . Las v i n a z a s j u n t o con l a s -

-

A--- - 9 -

11

cachazas son conducidas mediante un drene a g r i c o l a a l o s cam-

pos de caña, 10 cua l , t r a e como consecuencia i a contaminación

de esos p l a n t i o s .

A cont inuac ión se darán l a s c a r a c t e r i s t i c a s d e l agua

es i a v inaza . Por su v a l o r de f e r t i l i z a n t e o rgán i co , con a i -

t o s contcn idoc de n i t r ó g cno y í ó s f o r o , l a s v inazas pueden apro

vecharse en t e r r enos de r i e g o que se van a barbechar para nuc-

vas siembras de caña (aunque no deben agregarse en exceso ) .

También puede u t i l i z a r s e para l a f a b r i c a c i ó n de abono o r gán i -

co regándo la sobre p i l a s de bagazo y cachaza en procesos de

d i g e s t i ó n . A l i g u a l que l a s cachazas e s to ta lmente inadmis i -

b l e s u v e r t i m i e n t o a cuerpos de agua ya que o ca s i ona r í a un i n

mediato abat imiento d e l ox ígeno d i s u e l t o que t e n d r í a como con

secuenc ia l a d e sapa r i c i ón de l a f l o r a y fauna acuá t i cas , ade-

más de que e l a l t o v a l o r de nu t r i en t e s o ca s i ona r i a un e f e c t o

-

-

-

de h i p e r f e r t i l i z a c i ó n a l o l a r g o de l a c o r r i e n t e ( e n t r o f i c a -

c i ó n ) . ' S i no es f a c t i b l e su aprovechamiento, deben t r a t a r s e

mediante d i g e s t i ó n segu ida de un p roceso convenc iona l de t r a - /'

tamiento secundar io , o b i en un t ra tamien to a e r o b i o , el cua l se

r e a l i z ó a n i v e l l a b o r a t o r i o mediante un RBR de 50 l i t r o s de

capac idad, para l a ob tenc i ón de p r o t e í n a u n i c e l u l a r a f i n de

r educ i r l a contaminación que provocan e s t a s aguas r e s i d u a l e s

l lamadas v inazas .

12

CUADRO B - 1 '1

, '\

CAIUCTERISTICAS MEDIAS DE LAS VINAZAS

PARAMETRO

PH

DI305

DQO

U N I D A D

N i t r ó g e n o amonia c a l mg/ l

nig/ 1

S ó l i d o s T o t a l e s mg/ 1

S. f i j o s t o t a l e s mg/ 1

S. v o l á t i l e s t o t a l e s mg/ 1

S . S u s p . T o t a l e s m g / l

í; r n s ;i c

S. S u s p . f i j o s

S. S u s p . v o l á t i l e s

S. S e d i m e n t a b l e s

S. D i s u e l t o s *.

F o s f a t o s t o t a l e s

CALIDA DE LAS VINAZAS.

4.6

9 1 520

122 O00

446

2.8

97 222

27 226

69 996

33 400

1 0 800

22 600

1.0

63 822

1 250

S e c r e t a r í a d e R e c u r s o s H i d r á u l i c o s .

"Uso d e l a g u a y m a n e j o d e l agua r e s i d u a l e n

l a i n d u s t r i a "

V o l . 8 , A z ú c a r , 1 9 8 5 .

C) O B J E T I V O S ~-

1. Obtener biomasa microbiana mediante un t ra tamien to b i o lÓ -

g i c o secundar io a e r ob i o , r e a l i z a d o en un r e a c t o r b i o l ó g i -

co r o t a t o r i o (RBR) ya e x i s t e n t e u t i l i z a n d o aguas res idua -

l e s de l a d e s t i l a c i ó n de a l c o h o l ( v inazas ) de un i n g en i o

azucarero , prev iamente s u j e t a s a un p roceso anaerob io de

t r a t m i i e n t o para r e d u c i r s u carga orgán ica .

1.1 R e a l i z a r a n á l i s i s a l a biomasa obten ida p a r a c u a n t i f i c a r

su conten ido de n i t r ó g eno ( p ro t e ína cruda) .

1 . 2 Es tud ia r l o s r e su l t ados obten idos de temperatura, pH, - -

conduct i v idad y ox ígeno d i s u e l t o para i n d i c a r s i e l RBi?

t r a b a j a con c o n f i a b i l i d a d .

2 . E v a l u a r l a depurac ión de e s t a s aguas r e s i d u a l e s , usando

como parámetros de medic ión l a de l a s demandas químicas-

y b ioqu ímica de ox ígeno .

3 . Proponer mod i f i c a c i one s a e s t c t i p o de s is tema de t r a t a -

miento que permi ta l a cons t rucc ión , arranque y manejo de

un nuevo RBR de l a b o r a t o r i o , usando m a t e r i a l e s de f á c i l -

d i s p o n i b i l i d a d y b a j o c o s t o , a s í como de ope rac i ón s enc i -

l l a .

1 4

U) MATERlALES, METODOS Y TECNICAS

+k Se u t i l i z ó en l o r e f e r e n t e a equ ipo , un r e a c t o r b i o l ó -

g i c o r o t a t o r i o o un s is tema de t ra tamien to a e r ob i o por medio

de b i o d i s c o c , con una capacidad de 50 l i t r o s de aguas r e s idua -

l e s ( v inazas ) e l cua l e s t á coiripuesta de 10 cámaras de a c r í i i -

co intcrcomunicadas e n t r e s í mediante una hendidura en l a par -

t c supcr ior ric> catla c51tmra, con un tanque dc a l imentac ión dc

¿ O l i t r o s y un sedimentador secundar io con 1 5 l i t r o s de capa-

c idad y cons t ru ído de a c r í l i c o . En cada cámara e x i s t e n 5 d i s -

cos montado<. en una f l e c h a de ace ro i nox i dab l e en p o s i c i ó n ho -

r i z o n t a l sumando un t o t a l de 5 0 d i s c o s de a c r í l i c o . La f l e -

cha e s t á apoyada en l o s extremos d e l r e a c t o r y con e l l o s e

pueden hacer r o t a r l o s 50 d i s c o s en forma conjunta. Los d i s -

cos y l a f l e c h a g i r a n mediante un motor de 1/4 de H.P de po t en

c i a acoplado a un reductor de v e l o c i d a d con una r e l a c i ó n de

-

reducc ión de 1 / 3 0 , t en iendo l o s d i s c o s un d iámetro de 3 0 cm y

un g r o s o r de Smm, quedando el 40% sumergido en el agua a t r a -

tar ( f i g . 1 A, 1 B) . Es t e RBR ya ha s i d o usado para l a degra

dac ión de contaminantes en ne j a yo t e (Pedroza , 1 9 8 5 ; Andere,

1 9 8 7 ) . Es t e e f l u e n t e l í q u i d o , generado durante l a n i x t ama l i -

zac ión d e l maíz , es taba s i endo a l imentado a l r e a c t o r a l i n i -

-

c i o de l o s exper imentos . Pos t e r i o rmente , s e a l imentó en por-

c i one s de 1 5 0 0 m l de n e j a yo t e con 900 m l de v i na zas a fo radas

a 2 5 l i t r o s con agua manteniéndose e s t a a l imentac ión po r 1 5

días. Esto s i r v i ó como f a s e de acondicionamiento ya que después

F I G . I-A

i I

F I G 5 - 1 3

c

t------ 1 . 2 0 4 I

I t ! j a2+ I

I I I I

*O. 3 O-f- I I I

ACOT: en rn

DIAGRAMA ESQUEMATICO DEL R B R D E S O LITROS.

1 6

sc al imentó c o n 9 0 0 m l dc n e j a y o t c p o r 1200 de v i n a z a s , d u r a n -

t e una scmana y , f i n a l m e n t e , se u t i l i z a r o n 1 5 0 0 m l de v i n a z a s

a f o r a d a s a 20 l i t r o s de a g u a . Se p u s o e s t a c a n t i d a d clc v i n a -

:as con o b j e t o de t e n e r una D Q O d e a l i m e n t a c i ó n de SO00 m g / l ,

ya que se s u p u s o que c o n e l t r a t a m i c n t o a n a e r o b i o se e l i m i n a

de l 9 0 a l Q S F de l a c a r g a o r g á n i c a o r i g i n a l de l a c v i n a z a s .

La f o r m a d e a l i m e n t a r se r c a l i z a p o r m c d i o de una bom -

1 3 3 p e r i c t á l t i c a que v a a l a cámara u n o , l a c u a l de manera c o n s -

t a n t c d o c i í i c a e l volumen que e n t r a . I,as s i g u i e n t e s cámaras

s c v a n l l e v a n d o c o n c l agua t r a t a d a d c l a cámara a n t e r i o r , has -

t a quc s e c o l e c t a e n el s e d i m e n t a d o r s c c u n d a r i o y e l l i q u i d o

s o b r e n a d a n t e t r a t a d o s a l e p o r l a p a r t e s u p e r i o r .

Como se m e n c i o n ó a n t e r i o r m e n t e se u t i l i z ó n e j a y o t e , p-

r a l a f o r m a c i ó n d c l a p e l í c u l a b i o l ó g i c a a c t i v a y l u e g o v i n o

l a e t a p a d e a c l i m a t a c i ó n de l a b i o p e l í c u l a e n l a que s e f u e r o n

c o n c e n t r a c i o n e s d i f e r e n t e s de v i n a z a s h a s t a que f i n a l m e n t e se

u t i l i z a r o n l a s v i n a z a s d i l u í d a s como a l i m e n t a c i ó n Ú n i c a .

P o s t e r i o r m e n t e se mantuvo e l s istema e n c o n d i c i o n e s de

o p e r a c i ó n c Q n s t a n t e : c a r g a o r g á n i c a de 5@0 m g / l , v e l o c i d a d d c

r o t a c i ó n de 2 2 rpm y f l u j o de a g u a r e s i d u a l de 1 l / h . S c r e -

g i s t r ó d i a r i a m e n t e l a c o n d u c t i v i d a d c o n un c o n d u c t í m e t r o Pres-

t o modelo D P - 0 5 ; t e m p e r a t u r a y pH d e l l i c o r m e d i a n t e un m u l t í -

m e t r o P o l y - P r a m modelo P A - 2 2

--- ----,.-+

.- . . __

1 7

P a r a e ! l a f a s e de r6gimen permanente, que e s e l

régimen a l que se desea l l e g a r para que l o s r e su l t ados ob t en i -

dos sean de mayor c o n f i a b i l i d a d , se p r o c e d i ó de l a s i g u i e n t e

forma

,P

1. Considerar que la p e l í c u l a b i o l ó g i c a a c t i v a adhe-

r i d a a l o s d i s c o s , t i e n e un g roso r constante .

2 . R e a l i z a r un a n á l i s i s de DQO cons i tud ina r i o pa ra

conocer e l p o r c en t a j e de remoción de materia orgá -

n i c a d i s u e l t a .

3 . blantener constante l a carga o rgán i ca a l imentada a l

s is tema. P a r a e l l o se toman muestras d e l l i c o r

mezclado ( l í q u i d o po r tratar) de cada cámara, d e t e r -

minando su carga o rgán i ca s o l u b l e y r e g i s t r ando l o s

da tos obten idos . Es to se r e a l i z ó d ia r iamente y s i

l a v a r i a c i ó n es mínima, osea , (+ - 10%) se cons idera -

ba que tema había a lcanzado l a e s t a b i l i d a d esperada.

Una v e z ob t en ido el régimen permanente se l l e v a r o n a cabo dos - t i p o s de r e g i s t r o s : F i s i coqu fmicos y b i o l ó g i c o s .

LOS r e g i s t r o s f i s i o c oqu ím i co s se r e a l i z a r o n c o t i d i a n a -

mente fue ron l a conduct i v idad en micromhos, l a temperatura en

O C , e l pH, e l ox ígeno d i s u e l t o en ppm. Se r e a l i z a r o n a n á l i s i s

de demanda química de ox í g eno en un p r i n c i p i o d ia r iamente a t o -

das l a s cámaras hasta obtenerse e l régimen permanente como

se observará en l a s g r á f i c a s , s i gu iendo l a t 6cn i ca recomendada

por l a APHA en 1 9 8 0 . La d e s c r i p c i ó n de e s t a t é c n i c a se p r ecen -

t a a cont inuac ión :

3d DEMANDA Q U I M I C A DE OXTGENO: (Método Vo lum6tr ico de R e f l u j o con

Dicromato de P o t a s i o ) .

i:iinci:inicntos: 111 iii6tocio sc basa c’n una o x i dac i ón cncr -

g é t i c a de l a mater ia o rgán ica e ino rgán i ca o x i dab l e que se en-

cuentra en e i agua, en un medio fuer temente á c i do , con una so -

l u c i ó n va l o rada cle d icromato de p o t a s i o . E l exceso de agente -

ox idan te se determina con una s o lu c i ón va l o rada de s u l f a t o f e -

r r o s o amoniacal , en p r e s enc i a de un comple jo f e r r o s o de o r t o -

f e n a n t r o l i n a como ind i cador .

I n t e r f e r e n c i a s : Las sustanc ias ino rgán i cas como l o s -

i ones f e r r o s o (Fe”) s u l f a t o ( S - 2 - ) , s u l f i t o s (SO:-) y t i o s u l f a -

t o s (S,05 2 ’) s e ox idan ba j o c i e r t a s cond i c i ones y crean una DO0

i no r gán i c a , l a cua l i n t e r f i e r e cuando se est ima e l conten ido -

de mate r i a o rgán i ca d e l agua r e s i dua l . E l iÓn c l o r u r o i n t e r -

f i e r e , pe ro s e e l im ina a i agregar e l s u l f a t o mercúr ico .

Nota: Mediante e s t a prueba no es p o s i b l e conocer e l -

t i p o de compuestos o rgán i cos p r e s en t e s , n i d i f e r e n c i a r en t r e -

m a t e r i a l b i odeg radab l e y sus tanc ias t ó x i c a s , po r l o cua l cons-

t i t u y e sólo un a n á l i s i s para l a de te rminac ión d e carbono orgá-

n i c o t o t a l .

1 9

Re a c t i v o s :

- So luc i ón acuosa de d icromato de p o t a c i o 0.25N

- Sulfato de p l a t a

- So luc i ón de s u l f a t o de p l a t a en á c i do s u l f ú r i c o .

Esta s e prepara d i s o l v i e n d o 2 2 g . de s u l f a t o de p l a -

t a en 4 kg de á c i do s u l f ú r i c o .

- Ac ido s u l f ú r i c o concentrado

- ~ o l u c i ó n ind i cadora de f e r r o í n a

- ~ o l i i c i ó n de s u l f a t o f c r r o s o :tmoniac¿i~ en una conccn-

t r a c i ó n de 0 . 0 5 N para v a l o r a c i ón .

- S u l f a t o mercúr ico

Proced imiento :

1. Cen t r i f u ga r l a s muestras po r a n a l i z a r a 3600 rpm a

5 C y 1 5 min.

2 . Poner en e l r e c i p i e n t e de r e f l u j o : 1 0 m l de muec -

tra d i l u í d a en p roporc i ones 1 : 5 0 muestras concentradas y 5 : 5 0 -

para a q u e l l a s p r o v en i en t e s d e l s is tema de t ra tamiento . En l a

preparac i ón d e l b lanco se u t i l i z a n 1 0 m l de agua d e s t i l a d a , - -

anadir 0 . 1 g de s u l f a t o mercúr ico y 5 ml de d icromato de po ta -

s i 0 0.25N.

3 . Co l oca r e l r e c i p i e n t e y añadir lentamente de solu-

c i ó n de p l a t a en á c i do s u l f Ú r i c o concentrado.

20

R e f l u j o .

3 . C o l o c a r l o s m a t r a c e s e n l a p a r r i l l a e l é c t r i c a , man -

t e n i é n d o l o s en r e f l u j o d u r a n t e 2 h o r a s .

V a l o r a c i ó n de l a m u e s t r a :

A l t e r m i n a r e l r e f l u j o , una p a r t e d e l d i c r o m a t o ya ha

r e a c c i o n a d o con t o d a l a m a t e r i a o r g á n i c a . E l d i c r o m a t o r e s -

t a n t e se v a l o r a d e l a s i g u i e n t e manera:

- A g r c g a r a i r c c i p i c n t c cic r c i l u j o 40 nil clc agua des-

t i l a d a y dos g o t a s de E e r r o í n - i n d i c a d o r .

- T i t u l a r con s u l f a t o f e r r o c o a m o n i a c a l 0 . 0 5 N, el - -

punto f i n a l de l a t i t u l a c i ó n e s e l cambio de c o l o r de a z u l - -

v e r d e a c a f é r o j i z o .

* cá 1 c u l o :

mgDQO/L = ( a - b) N 800/ml m u e s t r a (Fd)

a = Volumen d e l s u l f a t o f e r r o s o a m o n i a c a l e n b l a n c o

b =

N = Normalidad d e l s u l f a t o F , A .

F = Fi -acc i6K v o l u m é t r i c a de l a m u e s t r a i n i c i a l en la-

s o l u c i ó n de ia c u a l s e tomó l a a i i c u o t a de 10 m i .

e n muestra 11 I1 I 1 11

P a r a l a n o r m a l i d a d d e l s u l f a t o f e r r o s o a m o n i a c a l se -

a g r e g a en un m a t r a z 10 m l de á c i d o s u l f ú r i c o c o n c e n t r a d o y -

2 1

1 0 m l d e d i c r o m a t o de p o t a s i o a l 0.05N. Se l e a g r e g a f e r r o i n

i n d i c a d o r y s e t i t u l a con e l s u l f a t o f e r r o s o h a s t a e l v i r e de

c o l o r a c a f é r o j i z o , s i e n d o : ;i

Nsfa = 10xO.O5/mldeSFA

O t r o p a r á m e t r o f i s i c o q u í m i c o que s e r e a l i z ó e s i a d c -

tcririii iaciÓn clc p r o t c í n a c r u d a p o r e l ni6todo K j c l d h a l , t a n t o -

en el l í q u i d o como e n l a biomasa m i c r o b i a n a , cuyo p r o c e d i m i e n

t o e s el s i g u i e n t e : ( A O A C , 1 9 8 0 ) .

-

S e p e s a n en l a b a l a n z a a n a l í t i c a 5 g de m u e s t r a en pa

p e l d e l g a d o b l a n c o y con e l p a p c l s e i n t r o d u c e en un m a t r a z -

K j e l d h a l de 8 0 0 m l , s e a g r e g a 0 . 3 g de CuSO.5H20, 5g de K2S04

y 1 5 m l de á c i d o s u l f ú r i c o c o n c e n t r a d o , s e añaden pedazos d e -

p i e d r a s p o r o s a s p a r a r e g u l a r l a e b u l l i c i ó n de l a d e s t i l a c i ó n .

Se c o l o c a e i matraz en p o s i c i ó n i n c l i n a d a m e d i a n t e un s o p o r t e

y p i n z a s , s e c a l i e n t a b a j o campana, p r i m e r o l e n t a m e n t e h a s t a -

que c e s e n l o s humos b l a n c o s . Se c o l o c a un embudo de c o l a c o r

t a h a s t a t o t a l d e s t r u c c i ó n de l a m a t e r i a o r g á n i c a . La solu - ciÓn debe quedar completamente c l a r a , e n f r i a r , d i l u i r c o n 3 5 0

m l de agua d e s t i l a d a y e n f r i a r s o b r e h i e l o , h a c i é n d o l a r e s b a -

l a r l e n t a m e n t e p o r l a s p a r e d e s d e l matraz de manera que e s t r a

t i f i q u e n l a s dos s o l u c i o n e s de NaOH a l 1: l . A d i c i o n a r 0 . 1

de p o l v o de z i n c y c o n e c t a r i n m e d i a t a m e n t e e l matraz a l a - - -

a l a r g a d e r a u n i d a a l r e f r i g e r a n t e y que a s u vez e s t á c o n e c t a -

-

-

-

22

da a una a l a rgade ra l a cua l e s t 5 in t roduc ida a 5 0 m l de HCL

0 . l N conten idos en un matraz Erlenmeyer de 5 0 0 m l , ad i c ionados

a 5 go tas de ind i cador de r o j o de m e t i l o , l a s conex iones deben

s e r de hu le para da r un a j u s t e más completo. Una v e z conec ta -

do el m a t r a z a g i t a r para mezc lar l a s dos capas e inmediatamen-

t e c o l o c a r en l a p a r r i l l a ya c a l i e n t e del apara to , r e g u l a r l a -

e b u l l i c i ó n a l i n i c i o de é s t a ag i t ando de v e z en v e z . Desti1z-i-

~il'~'~"imncl~imcntc 2 5 0 m i . Suspcntlcr 1 3 d c c t i l a c i ó n , r c t i r a n d o -

pr imero e l matraz con e l d e s t i l a d o de manera que l a a la rgade ra

quede po r encima y antes de apagar l a p a r r i l l a d e j a r d e s t i l a r -

unos minutos con e l o b j e t o de l imp i a r l a a l a rgade ra por den t ro .

T i t u l a r e l cxccco con á c i do con s o lu c i ón va lo rada de NaOH O . l i 1

hasta v i r e a m a r i l l o d e l i nd i cador . C o r r e g i r mediante b lanco -

usando l a misma cant idad de pape l .

% Ni t rógeno (m bco - m l problema) X N X 0 . 0 1 4 X iOO/g muestra

% P ro t e f na = % N X 6 , 25

O t ro importante parámetro f f s i c o q u f m i c o que s e debe t o -

mar en cuenta e s l a determinac ión de s ó l i d o s t o t a l e s . E l meto

do e s e l s i g u i e n t e :

-

SOLIDOS TOTALES

1. Residuo T o t a l

Se miden 5 0 m l de mzestra y s e co l ocan en una cápsula-

de 1 0 0 m l , puesta a peso constante a 5 5 0 - 6 0 0 C ( lhr ) y hasta -

23

sequedad, se l l e v a a l a e s t u f a a 1 0 3 a 1 0 5 C hasta peso cons-

t an t e .

Residuo t o t a l en ppm = (A X l 3 )1000

ml muestra

A = Peso de i a cápsula + muestra seca

13 = pcso de i a cápsula v a c í a

Res idua l ‘ To ta l V o l á t i l y T o t a l f i j o .

La cápsula con e l r e s iduo obten ido en l a determinac ión

de r es iduo t o t a l se l l e v a a l a m u f l a a 5 5 0 - 6 0 0 C durantc 30 m i -

nutos s e saca y s e d e j a e n f r i a r pa rc i a lmente , s e l l e v a a l de -

secador s e e n f r í a y se pesa.

Residuo T o t a l V o l á t i l en ppm = (A - B ) 1 0 0 0

m l muestra

Residuo T o t a l f i j o en ppm = (13-C) 1 0 0 0 -

m l muestra

A = peso de l a cápsula + muestra

13 = peso de l a cápsula + r es iduo después de l a c a l c i nac i ón .

c = peso cie l a cápsula v a c í a .

l a s d i f e r e n c i a s son dadas en mg.

Además de l o s r e g i s t r o s f i s i c o q u í m i c o s s e l l e v a r o n a ca -

bo b i o l ó g i c o s . En ellos s e determinó l a demanda b ioquimica de -

ox ígeno en 5 d í a s ( D B O S ) , mediante e l apara to Voith-Sapromat, -

de acuerdo con l a s i n s t ruc c i ones d e l f a b r i c a n t e , una ve z po r -

semana, el cua l proporc iona l o s requer imientos e s p e c i f i c a d o s -

por l a APIIA ( 1 9 8 1 ) .

Se r e a l i z a r o n obscrvac iones cn un microscop io marca -

American O p t i c a l Twenty -One, a l a prirncra, qu in ta y Ú l t i m a -

c5m;iras para i d e n t i f i c a c i ó n de l o s d i f c r c n t e s microorganismoc

e x i s t e n t e s en c l RBR.

as t e cn i cas usadas fucron :

DEMANDA UIOQUIMICA DE OX IGENO EN C I N C O D I A S (DB05)

FIétodo de incubac ión a 2 0 ° C

Fundamento.

E l método s e basa en medir l a cant idad de ox í g eno que

r c qu i e r en l o s microorganismos para e f e c t u a r l a o x i da c i ón dc -

l a mater ia o rgán i ca p resen te en aguas r e s i dua l e c y na tura l e s -

y se determina po r l a d i f e r e n c i a de ox ígeno d i s u e l t o i n i c i a l -

y e l d i s u e l t o a l cabo de c i n c o d í a s de incubación, ( g ene ra l -

mcnte se mide l a cant idad de ox ígeno generado por e l c c t r o l i - c i s ) .

I n t e r f e r e n c i a s .

I n t e r f i e r e n l a a c i d e z o l a a l c a l i n i d a d p resen tes en -

l a s aguas, e l c l o r o r e s i d u a l , una sobresa turac i ón de ox ígeno-

d i s u e l t o , l a p r esenc ia de sus tanc ias t ó x i c a s y l o s p rocesos -

de n i t r i f i c a c i ó n . Estas i n t e r f e r e n c i a 5 pueden removerse s i -

s e l e s da un p re t ra tamien to a l a s muestras.

Nota : La e x t r a p o l a c i ó n de l o s r e su l t ados de l a DB05-

a cuerpos de agua es a l tamente cues t i onab l e , deb ido a que e l -

ambiente de l a b o r a t o r i o no reproduce las cond i c i ones natura -

l e c . No deben compararsc r e su l t ados de DE305 r e a l i z a d o s en - -

c i r cuns t anc i a s d i f e r e n t e s .

E';n l a determinac ión de la DE05 s e p ro c ed i ó a s í :

1. Obtención de muestras c en t i i fugada proven ientes , -

t an t o de l a a l imentac i ón como de l a s cámaras - -

( 3600 rpm. S C , 1 5 min).

Depos i t a r en e l vaso de r e a c c i ó n 50 m l de muestra

más 2 0 0 m l de agua c o r r i e n t e , a s í como una barra

dc a g i t a c i ó n .

2.

3. Co locar en e l tapón d e l vaso de r e a c c i ón c a l de -

sodio granulada (para absorber e l C02 producido )

p r e v i o ca l entamiento a 103'C durante una hora (pa -

r a desorber e l COZ ) , con o b j e t o de e v i t a r i n t e r f e -

r c n c i a s po r la generac ión de COZ durante l a ox ida -

ciÓn microbiana) .

Cer rar y asegurar e l tapón a l vaso de r e a c c i ón . 4 .

5 . En e l g r a f i c a d o r anotar l a s c o r r e c c i one s necesa -

rias y a j u s t a r l o s d i g i t a l e s en ce ro .

6 . I n t r o d u c i r e l vaso de r e a c c i ó n en e l baño de agua.

26

7 . R e a l i z a r l a s conex iones n e c e sa r i a s de mangueras y-

e l e c t r o d o s .

8 . Encender e l mecanismo de a g i t a c i ó n y r e gu l a c i ón de

tcmperatura, a s í como e l g r a f i c a d o r [que i n d i c a d i -

rectamente l a DB05, en m g l e .

9 . A j u s t a r e l ind i cador de p r e s i ó n

10. I lcg istr-ar ciespuEc clc c i n co d i a s iris ~ z c t u r a c ob t e -

n idas en l a s p e r i l l a s d c l g r a f i c a d o r y r e t i r a r l a s

mue s t r a s .

Rendimiento d e l RBR.

Finalmente , dado que un p o s i b l e uso de la bioniasa m i -

c rob iana e s e l de complemento a l i m e n t i c i o para d i c t a 5 de pe -

ces u o t r o s animales, se e va luó su producción.

Para obtener e l rendimiento d e l RBR-50 por l a biomasa

producida, a l imentado con v inazas d i l u i d a s , se raspó una á r ea

de 5 cm por 5 cm, en e l p r imer y Ú l t imo d i s c o s , ob ten iéndoce-

su peso húmedo y luego su peso seco (ps ) También s e r e a l i z a -

ron pruebas de DQO con un i n t e r v a l o de s i e t e d í a s , a s í como,-

conten ido de n i t r ó g eno , p r o t e i na cruda y c en i zas . Es te ren - d imiento corresponde a l a r e l a c i ó n e n t r e l a d i f e r e n c i a de b i o

masa c o l e c t ada y l a d i f e r e n c i a d e l DQO e n t r e l a a l imentac ión-

y l a s cámaras í y 10. Para e va luar e l rendimiento ( Y ) s e em-

p l e ó l a s i g u i e n t e fórmula:

-

27

(mg biomasa colectada en b - mg biomasa colectada en H) Y = (DQOa - DQOe) x tiempo x gasto

donde :

tiempo = 7 d í a s x 2 4 h = 1 6 8 h.

i3 = mg de bioniasa en l a alimentación

1) = mg de biomaca colectada en disco # i ó ii S U

Gasto = 1 / h

E) RESULTADOS OBTENIDOS

En primer término se caracterizaron las vinazas prove-

nientes de la destilería de un ingenio azucarero. cuadro

E - 1 presenta los resultados obtenidos.

Cuadro E-1 Caracterización de las vinazas clarificadas.

'I' e mp e r a t ur a Conductividad (üiiución i / i o )

P I I Nitrógeno Kj eldhal Proteína cruda ( N x 6 . 2 5 )

Sólidos Totales Sol. Totales Volátiles So l . Totales Fijos Demanda Bioquímica de oxígeno en 5 días (DBOS) (Dilución de 1/10)

2 0 c 2 4 O00 micromhos/cm

4 . 1 8

2 5 . 7 mg/l 160.2 mg/l

4 7 6 7 2 mg/l 2 9 1 6 2 mg/l 18 510 mg/l

9 675 mg/l

Demanda Química de Oxígeno ( D Q O s ) :

Se realizaron tres di-luciones: 1/100, 1/250, 1/500. DQOs (l/lOO) = 67 466.6 mg/l DQOs (1/250) = 68 666.6 mg/l D Q O s (1/500) = 6 2 666.6 mg/l

x = 66 266.6 mg/l

Para simular la concentración de salida de los reacto-

res anacrobios dc 5000 mg/l se hizo la siguiente dilución:

DQOa X 20 1 = 5000 mg/l X 201 = 1.50 litros de vinazas aforadas

a 20 litros con agua. UQOV 66267 mg/l

DQOa = DQO alimentación

DQOv = DQO vinazas

En el cuadro E-2 se muestran los resultados promedios -

de los diferentes parámetros fisicoquímicos, teniendo las si - -

guientes variables controladas.

A = Aiimentución del líquido

1-10 = Cámaras del RBR-50

% li = Di - Dp X 100 donde: Di = DQO Ó DBO inicial Di

Dp = DQO Ó DBO parcial

Variables controladas:

- Concentración del sustrato medido como DQO = 4892 mg/l

2 9

- Gasto = 1 l / h ( t i empo r e t e n c i ó n h i d r á u l i c a , 5 0 h )

- V e l o c i d a d de r o t a c i ó n = 2 2 - 2 3 rpm

A c o n t i n u a c i ó n s e d e s c r i b i r á n l a s g r á f i c a s c o r r e s p o n -

d i e n t e s a l o s p a r á m e t r o s f i s i c o q u í m i c o s . En l a s g r á f i c a s q u c -

co i - rcsponden a l a DQO v i e n e s e ñ a l a d o l o s v a l o r e s y d í a s c o r r e s -

p o n d i e n t c s a 1 rég imen permancnte .

1,n las Y i g s . E - 1 a l a 1 1 sc p r c s c n t a n l o s v a l o r e s o b t c -

nidos dc las DQOs en los nieces de A b r i l , Mayo y p a r t c de J u n i o .

sc o b s e r v a en c a d a g r á f i c a 10s v a l o r e s de cada cámara comenzan -

cia p o r l a a l i m e n t a c i ó n . En cada g r á f i c a sc m u e s t r a con una ií -

nea c n l a p a r t c i n f e r i o r de los mescs e l i n i c i o y e l f i n a l d c l

l a p s o que a b a r c a e l régiinen p e r m a n c n t e , es d e c i r , l o s v a l o r e s -

que se mant ienen más o menos c o n s t a n t e s d u r a n t e un t iempo dado

y con una v a r i a c i ó n d e l 1 0 a l 1 5 % . D c cada cámara s e obtuvo -

un promedio que s e m u e s t r a en e l cuadro E - 2 .

En l a s c6maras donde l o s v a l o r e s de D Q O s v a r í a n c l a r a -

mente es porque s e tuvo problemas c o n e l v a l o r d e l a D Q O s de -

l a a l i m e n t a c i ó n , porque l a d i l u c i ó n que se r e a l i z a b a no e r a l a

c o r r e c t a . S e puede o b s e r v a r que hay d í a s en que l a DQO de una

c j m a r a a o t r a v a r í a muy poco debido a quc iü bomba p c r i s t á i t i -

c a no a l i m e n t a b a en forma c o n s t a n t e y no h a b í a c i r c u l a c i ó n d e l

l i c o r mezc lado de una cámara a o t r a , l o que o c a s i o n a b a muy po-

c a d i f e r e n c i a e n t r e l a s cámaras s o b r e ~ o t l o en i a s c i n c o Ú l t i m a s .

F1 G . E -. I = D Q O EN ALIMENTACION

6000-

5500.-

5000

4500

DO0 4000-' M p O í i 3500"

2 3000-.

2500

2000 -. I 500

I O00

- - - -

-.

-- ..

so00

4500

D O 0 4000-. 3500

MgO /I 2 5000.,

2500

2000 a '

1500 1000

-_-_A REGIMEN PERMANENTE .

.-

..

.-

.-

I : ; : : : ; : : : : : . : . . 4 6 8 I 1 13 IS 1820222529 2 4 6 9 I1 13 16182024263051 I

I ABRIL I 1 M A Y O 2 I- JUNIO -1 2 3 4 6 7 8 9 IO

4000

3300

3000

DO0 25oa

M 9 0 p 2000

1500

1000

500

3500 I

4 6 9 II 13 I6 182024263031 I 2 3 4 6 7 8 9 10 T27y 9 MAYO L.---.- JüNlO-

ABRIL t--- I

. F I G . E - 4

2000 M Q O/

I500

F I G . E - 3 CAMARA No. 2

\ /

CAMARA No. 3

r

2 2729 2 4 6 II 13 16 I6 2024263031 I 2 3 4 6 7 B 9 IO [ J -MAYO L------JüNlO I ABRIL -

F I G . E - 5

3000

2500 DQO

Mg 02/ I 2000

itloo

loo0

5000

CAMARA No. 4

-

..

--

..

”

*

, v . . . . . . - . -

1 3500

F I G , E - 6 CAMARA No. 5

5

I . . . . ! - . a - . . : : e : : : : : ’ ! : : ! : ! : ! . : - * ! !

4 6 9 I I 13 15 1820222527 29 2 4 6 8 I I 13 16 if3 202426 30 I I 2 3 4 6 7 8 9 IO

F I G . E - 7 CAMARA No. 6

Mg 02/i

1000

500 ..

DO0

< '

5127292 4 6 I 1 13161820242630 I I 2 3 4 6 7 8 9 10

sABRL1 MAYO 't LJUNIO-

I500

DO0

F I G . € - 8 CAMARA No. 7

. . - 7 - . . - 25 2729 2 4 6 I t 13 16 182024263031 I 2 3 4 6 7 8 9 IO

lABRIJ I M A Y O I LJUNIOd

c---------l

3000

2500

2000 D O 0

MVO / I I500

1000

500

-.--. - . . . . . . . . - . . . . . . 25 27 29 2 4 6 11 13 16 18 20 24 26 3031 I 2 3 4 G 7 8 9 10

F I G . E - 9 CAMAR4 N o . 8

I

F , l G . E - IO

CAMARA No. 9

2527292 4 6 I I 13 16 182024263031 I 2 3 4 6 7 8 9 10 L J I M A Y O - - J U N I O 1

c-----1

I v ) N in co cn

1 r - 1 1 \ 0 1 1 - 2 - 1

6

i d O M \ 0 m M b v ) c o c o - 2 - m m m m a \ 0 a a \ 0

O O M N

!n 4

d

LO m m ri

d

O N N N

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ll

M co 4 N

r. N

I-.

\0 d

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N

O m N N

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3 c3

6 ri

M

N ll M N

M r.

r-

d N

M ri

d

\0 a d N

co co

r.

d Lo M 4

Ln

o m 3 6 m a N P N

O O

co

O

M 4

m 4

co

O

M rl

h

N 4 r. N

M N

co

r. al

N ri

.

co

O m r. N

m N

co

O m N ll

m

O O %I N

M M

cr)

O n CJ d

O d

37

t e d i f e r e n c i a con l a a l imentac ión .

En l a f i g . E-16 s e observa l a v a r i a c i ó n d e l ox ígeno

d i s u e l t o . De manera g e n e r a l , e l ox ígeno aumenta a l o l a r g o

d e l s i s t ema, notándose un incremento mayor e n t r e e l l í q u i d o

conten ido en e l tanque de a l imentac ión y e l conten ido en l a

pr imera cámara po r l a ae rac i ón generada por l a r o t a c i ó n de l o s

d i s c o s . A l f i n a l , l o s v a l o r e s son mayores de 4 mg/l.

En l a f i g . E - 1 7 , que corresponde a l conten ido en e l

l i c o r mezclado de n i t r ó g eno ( p r o t e í na cruda) , se muestra que

e s t e conten ido disminuye en l a s pr imeras t r e s cámaras y aumen -

t a en l a cuar ta , aunque después vue l v e a d i sminu i r , hasta que

en e l sedimentador s e ob t i ene un conten ido mayor aunque mín i -

mo que l a pr imera cámara. Se observa que en s i e t e cámaras e l

conten ido de p r o t e í n a y n i t r ó g eno son menores que l o s de l a

pr imera cámara.

La f i g . E - 1 8 muestra l o s d i f e r e n t e s v a l o r e s de l a De-

manda Bioqufmica de Oxígeno en 5 d í as . Esta s e r e a l i z ó en 4

d i s t i n t o s puntos d e l RBR d i s t r i b u i d o s homogéneamente (cámaras

1,4 ,7 y 1 0 ) y en e l tanque de a l imentac i ón . La máxima d i f e -

r e n c i a se encuentra e n t r e l a a l imentac i ón y l a pr imera cámara.

L a d i f e r e n c i a e n t r e l a a l imentac i ón y l a Ú l t i m a cámara r ep r e -

senta e l 9 5 % de remoción, s i endo é s t e un buen po r c en t a j e .

F I G . E - [ I I

4500 * )

4000.

P M % DO0 3500.8 A 4892

1 2738 3009- 2 2434

3 2260 2500.. 4 2135

5 1969 2000..

7 I754 IS00

9 1532 1000

6 1813

8 I698

10 1546

5000.- N 6 8 . 4 0 O/o

2500 D P O

*.

* '

I

CAMARA No. I O

4 6 9 I I 13 15 182022252729 2 4 6 2 3 4 6 7 8 9 L A B R I L L I MAYO I I J U N l O A

6 I I 13 16 162024265031 I

FIG. E-12

So= SO00 meDOO/i ; O = S O h ; u. 22 rpm.

6

7

8

13

13

12.97

9

IO

P ”

12.90

12.90

~ - ” .,- I

GRAFICA DE TEMPERATUffA I

P M A

I

2 5 4

5

6

7 8

9

IO

GRAFICA DE p H

- puf 4.15

6.62

7 . 2 7

7 . 5 3

7 .73

7 . 8 8

8 .00

8.15 8.23

8.29

8.33

A I 2 f 4 5 6 ? 8 9 IO

C A M A R A

A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0

CAMARA

I

PM

A I

2 3

4

5

6

7

6 9

I O

-

P M

A I

2

3

4

5

6 7

0 9

IO

-

C ‘iymhor 2300

2220

2183 2250 2312

2466

2500 2645

2712

2750 2800

F1G.E-IS GRAFICA O€ CONOUCTIVIDAD

~

C A M A R A S

- X

0.33

I .21

1.7 2.2

2.58

go/ I 2

3.52 o. 3.0

4.36 M g O /I ‘ 2

4 .58

4.7

4.65

1

I

A I 2 5 4 5 6 ? 8 9 IO

F I G . E-16

1

5.0 ‘

4.5

4.0

3.5

3.0

2.5

2 .o

1.5

1.0

GRAFICA DE OXIGENO DISUELTO

A I 2 3 4 5 6 7 8 9 IO

CAMARA

FIG. E - 17 Q85845

P M

I 2 3

4 5

6

7

8

9

I O

S

P M

A

I

4 7

IO

N

1 8 . 3 8

1 5 . 6 4

1 5 . 6 4

1 9 . 7 5

14.54

11.52

1 4 . 3 7

13.99 16-73

21.12

2 I . I2

PROTEINA

iMg/i 1

9 7.75 9 7.75

123.43

9 O . 87

72 .o 89.81

87.43

104.56

132. o 132. O

ORAFICA DE NITROGEN0

30.0

25.0

Mg/# IS 20*ol .o * I N 10.0

5.0

OB05 M q O I i 2

2500 1960

1456

895 250

05

2000

D B 0 5 I500

2 1000 M q0 /I

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s C A M A R A S

F I G . E-18

GRAFICA DE DB05

95.6 Y o

500

A I 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CAMARA

So=!5000mg.000/1; @ = S o h ; w.22 t p m .

42

Las f i g s , E-19,20 y 2 1 presentan l o s s ó l i d o s t o t a l e s ,

s ó l i d o s t o t a l e s v o l á t i l e s y s ó l i d o s t o t a l e s f i j o s . Los pr ime -

r o s aumentan en l a s t r e s pr imeras cámaras, p e r o luego d e s c i cn -

den has ta obtener un conten ido en l a Ú l t i m a cámara de 61100

mg/l, t en i endo una d i f e r e n c i a con l a pr imera de 7 6 8 0 mg/l , - -

l o s t o t a l e s v o i d t i l e s s iguen este mismo esquema pe r o e s t o s - -

t i e n e n una d i f e r e n c i a de 7 5 5 0 mg/l, no a s í , l o s s ó l i d o s f i j o s

que disminuyen en l a s cua t ro pr imeras cámaras, y luego a s c i en -

den has ta t ene r un conten ido mayor que e l i n i c i a l .

De l a s observac iones microscóp icas s e ob tuv i e ron l o s -

s i g u i e n t e s da tos :

En e l RBR de 5 0 l i t r o s que se u t i l i z a para e l t r a t a -

miento a e r ob i o d e l l i q u i d o r e s i d u a l ( v inazas d i l u i d a s ) , s e eri -

cuentra un c u l t i v o mixto de microorganismos. En e l cuadro -

E - 3 s e muestran l o s microorganismos p resen tes en t r e s puntos-

d i s t i n t o s d e l r e a c t o r , a l p r i n c i p i o , mi tad y f i n a l d e l mismo.

En l a pr imera cámara s e encuentran c i l i a d o s , f l a g e l a d o s y ne-

mátodos. Los pr imeros son p r o t o z o a r i o s , microb ios h e t e r ó t r o -

f o s y , con pocas excepc i ones , son todos u n i c e l u l a r e s ; una t í -

p i c a c é l u l a de e s t o s organismos s e haya r e c u b i e r t a de c i l i o s -

que son pequeños ex t enso res móv i l e s de t i p o f l a g e l o . Los se-

gundos son p r o c a r i o n t e s con mov i l i dad g r a c i a s a l o s f l a g e l o s -

que e s t án compuestos po r una p r o t e í n a llamada f l a g e l i n a . Los

t e r c e r o s son de l gados y c i l í n d r i c o s , Garecen de segmentación-

-_

43

y de cilios. En la c6mara 5 del RBR se observaroii flagelados,

ciliados (protozoarios) y bacterias, estas Últimas son morfoló -

gicamente simples, l a s más complejas sufren cambios de forma,

su diferencia radica principalmente en su metabolismo o vías -

químicas internas. El Último muestre0 se llevó a cabo en la - décima cámara y s e observaron protozoarios ciliados, flagela -

dos, rotffcros y amibas; los rotiferos son animales muy comu -

nes en l o s ecosistemas acuáticos y su nombre deriva de la coro -

na ciliada que vuclve su cabeza y las amibas son protozoarios,

desprovistos de membrana de protección.

CUADRO E-3 MICROORGANISbIOS PRESENTES EN EL RBK

PUNTO DE MUESTRE0 MICROORGANISMOS

CATIAKA # 1

CAMAKA # 5

Protozoarios ciliados

Flagelados

Nem5 t odo c

-Protozoarios ciliados

F 1 age 1 ad ors

Bacterias

CAMARA #/ 10 P r o toz o a r i o s ci liados

F l a g e l a d o s

Ami b a s

Rot if eros

44

E l rendimiento”que se o b t u v o e n l o s d i s c o s 1 y 5 0 se

p r e s e n t a e n e l c u a d r o E - 4 , a s í como l o s v a l o r e s de p o r c e n t a -

j e s de n i t r ó g e n o , p r o t e í n a y c e n i z a s .

CUADRO E-4 RENDIMIENTO Y COMPOSICION EN LOS DISCOS 1 Y 5 0

DEL RBR.

€3 I OMASA DISCO 1 DISCO 5 0

P e s o húmedo, g L J U O

Peso s e c o , g o . 7 9 9 I

Kendiinicnto , g

3 . 7 3 0

0 . 7 2 5

S 6 l i d o c / g DQO

removida 1~. 697 1 .890

B i o m a s a , gN/g DQC

rcmovidn -

N i t r ó g e n o ,

gN/100 g s ó l i d o s

s e c o s 3 .180

P r o t e í n a , g/íOO g 1 9 . 8 7 0

C e n i z a s , g/100 g O . 1 7 0

2 . 8 8 0

1 7 . 9 9 0

2 . 1 2 0

P M

I

2 3

4 5

6

7 8

9

10 S

SOLIDOS S TOTALES

13790

13910

14025

14260 13817

13460

12730

9429 7342

6110

3290

I

PM I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S

10 9 1

SOLlDOS s FIJOS

. 1910 1280 916 650 1450 l7 i6 2250 2053 1893 I750 1480

S. S. VOLATILES

11880 12630 13109

I36 10

I2367

11744 10480

752 7 5449

4360 1810

I6 0001

I 14000

I

12000 1 l o w { I

i 8004

SOOOl E

E 4000c

i 2000 g b

I I

L - - - * - - <. GRAFICA DE SOLIDOS TOTALES

FIG.€- 19

i t- I_ I

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s

200 $oLioos F 140s

FI 6. E - 20

Y I

I 2 3 4 3 6 7 8 9 I O S

CAMARA

FIG.€- 21 SOLIDOS VOL A l l L ES

1.. __t_t__c_

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S

CAMARAS

46

D I SCUSION

Como se mencionó a l p r i n c i p i o d e l informe e s n e c e s a r i o

tomar en cuenta l o s parámetros f i s i c o q u i m i c o s y b i o l ó g i c o s d e l

s i s t ema, como son temperatura, pH, conduct i v idad , ox í g eno d i -

s u e l t o , demanda química de ox í g eno , demanda b ioquímica de o x í -

geno, s ó l i d o s t o t a l e s y n i t r ó g eno t o t a l , i d e n t i f i c a c i ó n de m i -

croorganismos para e va lua r e l t r a tamien to d e l l í q u i d o r e s i d u a l

contaminado considerando que e s t o s parámetros se encuentran en

i n t e r a c c i 6 n e n t r e sí, ya que l o s pr imeros es tán permi t i endo e l

d e s a r r o l l o de l o s microorganismos y l o s segundos pueden a l t e -

rar l a s c a r a c t e r í s t i c a s f í s i c o químicas d e l medio ( v inazas - - -

c l i lu ídas ) . A cont inuac ión se ana l i za rán l o s r e su l t ados de l o s

parámetros f i s i c o q u í m i c o s .

Temperatura.

Es t e parámetro permaneció r e l a t i v amen t e constante du -

ran te l a ope rac i ón d e l RBR, con una temperatura promedio de - -

1 3 . 5 " C que e s un poco ba ja . Esto s e debe a que el s ic tcma s c -

encuentra en un l a b o r a t o r i o cuya temperatura ambiente e s de - -

1 8 ° C . Esta temperatura promedio en e l r e a c t o r ocas iona d i v e r -

sos e f e c t o s sobre e l s i s tema; po r una p a r t e permi te una mayor-

concent rac ión d e ox í g eno d i s u e l t o en e l agua, aunque po r o t r a -

puede i n h i b i r e l c r e c im i en t o microbiano. Es to ocas iona que

aún habiendo consumo de ox í g eno por l o s microorganismos, e l - -

ox ígeno suminis trado mecánicamente po r l a r o t a c i ó n de l o s d i s -

4 7

cos mantiene a l l i q u i d o en cond i c i ones ae rob ias . Un incremen-

t o de temperatura i n v i e r t e l o s e f e c t o s antes mencionados: s i

l a temperatura sobrepasara l o s 30 C para l a a c t i v i d a d enz imj -

t i c a microbiana, dado que l a concent rac ión mínima de ox ígeno

es de 2 mg/l para su metabol ismo, se p r o d u c i r í a un cambio meta --

b ó l i c o de a e r ob i o a m i c r o a e r ó f i l o e i n c lu so a anaerob io y con

c l l o se t e n d r i a un m a l func ionamiento d e l RBR-50

PH

En e l RBR-50 se ob tuv i e ron v a l o r e s e n t r e 6.62 a 8 . 3 3

permaneciendo r e l a t i v amen t e e s t a b l e s . Es tos v a l o r e s caen den-

t ( ro d e l i n t e r v a l o que en l a l i t e r a t u r a se cons ide ra adecuado.

Es to i nd i c a que e l RBR-50 t r a b a j a adecuadamente. En l a cámara

uno, que e s l a que r e c i b e l a v inaza d i l u i d a y á c i da , se l o g r a

aumentar su pH y l l e v a r l o a e s t e i n t e r v a l o . E l pH á c i do que

presentan l a s v i na zac , que va de 4 -4 .5 se debe a que durante

el proceso de fermentac ión a l c o h ó l i c a s e mantienen l a s c o n d i c i o -

nee para g a r a n t i z a r l a p r esenc ia Única de levaduras que produ-

cen e t a n o l , p e r o l a a c i d e z de l a s v inazas se v e mod i f i cada a

p a r t i r d e l t r a tamien to ae rob i o mecánico que cuando presenta n i -

v e l e s a c ep t ab l e s de ox igeno d i s u e l t o pe rmi t e mediante e l meta-

bo l ismo a e r o b i o se consuman e s t o s á c i do s o rgán i cos dando como

r e su l t ados pH neutros o un poco a l c a l i n o s (8 .33 ) que f a vo recen

e l c r e c im i en t o de l o s microorganismos como l a s b a c t e r i a s y sus

depredadores na tura l e s como l o s p r o t o z o a r i o s c i l i a d o s y f l a g e -

l ados , e n t r e o t r o s , y que ayudan a l a degradac ión de l a mater ia

o rgán i ca .

48

Conduct iv idad.

Los v a l o r e s de conduct i v idad obten idos en e l RER-SO -

fueron aumentando a medida que pasaba e l l i c o r mezclado a l o

l a r g o d e l s is tema y e s t o es deb ido a que l a concent rac ión de -

i ones va en aumento.

Oxígeno D i sue l t o .

La concent rac ión de ox i g eno d i s u e l t o en e l s is tcma de

t ra tamien to s c mantuvo como medio a e r ob i o , l o que i nd i c a que-

e l sumin i s t r o de ox fgeno r e a l i z a d o mecánicamente f u e s u f i c i e n -

t e para compesar l a d e f i c i e n c i a en e l i n i c i o d e l t r a tamien to -

a s í como e l consumido p o r l a a c t i v i d a d microbiana en cada c6-

mara. La ox i g enac i ón en agua du lce es de 6 . 7 mg/l a 2 0 'C en

l a c iudad de México y en l a Ú l t i m a e tapa d e l s is tema s e o b t i e -

ne un v a l o r ce rcano a 5 mg/l po r l o que s e cons ide ra como bue -

na ox i g enac i ón . E l conten ido de ox í g eno disminuye rápidamen-

t e cuando se d e j a en e l sedimentador reposando, ya que se i n i -

c i a n procesos anaerob ios con l a consecuente producc ión de ma-

l o s o l o r e s .

Demanda Química de Oxígeno (DQOs)

En términos gene ra l e s l a DQO fue disminuyendo a l o l a r -

go d e l s i s t ema, notándose una mayor disminución en l a pr imera-

cámara deb ido a que hay más m a t e r i a l o r gán i co que e s f á c i lmen-

t e b i odeg radab l e , y e s t a degradac ión va a s e r mucho menor en -

l a s Úl t imas c i n co cámaras. Se ob t i ene un % de remoción d e l - -

6 8 . 4 , que no e s bueno desde e l punto de v i s t a ambienta l .

Demanda Bioquímica de Oxígeno en 5 d í a s (D1305)

Los v a l o r e s de DB05, a l i g u a l que l a DQO, van disminuyen -

do a l o l a r g o d e l s is tema y en l a pr imera cámara se p r esen ta e l

mayor p o r c e n t a j e de remoción, deb ido a que e x i s t e mater ia l que

es más f á c i l de b iodeg radar , quedando en l a s Úl t imas e tapas com-

puestos o rg5n i cos comple jos .

comparar l o s v a l o r e s de l a DQO y l a DB05, se a p r e c i a quc hay una

can t idad c ons i d e r ab l e de ma t e r i a l más r e s i s t e n t e a l a ox idac i ón

b i o l ó g i c a . Esto i nd i c a que va a s e r d i f i c i l l o g r a r remociones

de UQO mayores d e l 7 0 % .

Como su remoción e s d c l 95%, a i

N i t r ó g eno K j e l d h a l

Es te con ten ido en lar, d i f e r e n t e s cámaras, es un parhme-

t r o muy importante , porque i nd i c a l a cant idad de p r o t e í na cruda

(N x 6 . 25 ) que l o s microorgariismos han consumido para su desa -

r r o l l o . Es te con ten ido disminuye en l a s pr imeras cámaras donde

e s t á s i endo u t i l i z a d o como sus t r a t o y en l a cuarta aumenta, p r o

babiemente deb ido a que ya no l e s e s n e c e s a r i o y se f u e acumu-

lando ah í . Se sabe que en e s t e t i p o de s is temas de t ra tamien to

l a mejor degradac ión se l l e v a en l a s pr imeras cua t ro cámaras

(Escárcega y Pu l i d o , 1 9 8 6 ) . A p a r t i r de l a quinta hasta l a no-

vena sus v a l o r e s son menores que en l a cámara 1 l o que i nd i c a

que se s i g u i 6 u t i l i z a n d o como sus t r a t o pero en menor can t idad ,

hasta que en l a Últ ima su valor es poco mayor que l a primera cámara en donde

se vuelve a acumular y se obtiene l a misma cantidad que en e l sedimentador -

donde s e r e c o l e c t a l a b iomasa .

S ó l i d o s T o t a l e s

Puede v e r s e en l a s d i f e r e n t e s cámaras que van d isminu -

yendo a l o l a r g o d e l s i s t e m a , l o que i n d i c a que en l a cámara

1 e x i s t e menor c a n t i d a d de s ó l i d o s f i j o s que en l a Ú l t i m a , y

l o s v o l á t i l e s e s t á n más c o n c e n t r a d o s en la p r i m e r a cámara.

A l aumentar l o s t o t a l e s f i j o s puede i n d i c a r s e c i e r t a m i n e r a l i -

z a c i ó n d e l s i s t c n i a . Con los r e s u l t a d o s de c e n i z a s que se ob-

t u v i e r o n e n l a cámara 1 0 , d e l 2 % , y en l a u n o , de 0 . 1 7 % s e r a -

t i f i c a e s t a m i n e r a l i z a c i ó n , aunque mínima, comparada con l a de

l o s t r a b a j o s p r e v i o s con n e j a y o t e , r e a l i z a d o s en e s t o s s i s t e -

mas que e r a d e l 5 3 % .

P o r Ú I t i m o y , en t é r m i n o s g e n e r a l e s , e s i a cámara i l a

que r e s u l t a de mayor i n t e r é s , porque una vez e s t a b i l i z a d o e l

r e a c t o r , l a s c a r a c t e r l s t i c a s f i s i c o q u í m i c a s d e l l í q u i d o que en -

t r a (pH, T , OD) demuestran que en e l l a se e f e c t ú a e l mayor p o r -

c c n t a j e de remoción d e l m a t e r i a l o r g á n i c o d i s u e l t o . E l e f e c t o

o c a s i o n a d o p o r l a i n c l i n a c i ó n d e l RBR-50 f u e e l e s p e r a d o por-

que p o r un l a d o s e e l i m i n a e l r e t r o m e z c l a d o y p o r o t r o l a d e -

g r a d a c i ó n se r e a l i z ó p a u l a t i n a m e n t e a 10 l a r g o d e l sistema.

E l h a b e r c o n s e g u i d o a l f i n a l d e l t r a t a m i e n t o n i v e l e s s e m e j a n -

t e s en l a d i s m i n u c i ó n d e l m a t e r i a l o r g á n i c o b i o d e g r a d a b l e , i n - d i c a que e l RBR-50 l o g r ó un p o r c e n t a j e de remoción bueno. T a l

v e z s e p o d r i a m c j o r a r un poco más e s a remoción manteniendo

5 1

085845 una t e m p e r a t u r a m6s c e r c a n a a 3 0 C y con una c a n t i d a d d e o x i g e -

no d i s u e l t a de más de 2 mg/l y un pH más c e r c a n o a 7 . En l o

r e f e r e n t e a l t i p o d e m i c r o o r g a n i s m o s i n d i c a d o r e s que p r e s e n t a

e l agua en t r a t a m i e n t o son l o s p r o t o z o a r i o s c i l i a d o s y los

f l a g e l a d o s l o s que prodominan a 10 l a r g o d e l s i s t e m a de t r a t a -

miento a e r o b i o .

De a c u e r d o a l o s d a t o s s o b r e l a b iomasa o b t e n i d a por

c l s i s t e m a de t r a t a m i e n t o , s e e n c o n t r ó un c o n t e n i d o de p r o t e i -

na de 1 3 2 m g / l . Es ta biomasa que se obtuvo a p a r t i r d e l t r a t a -

m i e n t o a e r o b i o de l a s aguas r e s i d u a l e s de l a d e s t i l a c i ó n de

a l c o h o l de un i n g e n i o a z u c a r e r o ( v i n a z a s ) , s o l a m e n t e s e p o d r á

c o n s i d e r a r como una f u e n t e adecuada de p r o t e í n a después de que

s e hayan r e a l i z a d o a n á l i s i s de c o n t e n i d o de a n i n o á c i d o s y de

p r u e b a s b i o l ó g i c a s con a n i m a l e s de p r u e b a . En c a s o de que f u e -

r a n p o s i t i v a s , l a b iomasa s e r i a de u t i l i d a d como complemento

a l i m e n t i c i o en d i e t a s p a r a a n i m a l e s t a n t o p o l i como m o n o g á s t r i -

c o s . S i n embargo, debe t o m a r s e en c u e n t a que l a biomasa debe

s e c a r s e en forma c o n t i n u a , e n v i á n d o l a d e l s e d i m e n t a d o r secunda -

r i o a un s e c a d o r p o r a s p e r s i ó n o a c u a l q u i e r o t r o p r o c e s o de

a c o n d i c i o n a m i e n t o , t a n p r o n t o como s e a p o s i b l e p a r a r e d u c i r l a

c o n t a m i n a c i ó n a i mínimo.

F i n a l m e n t e , e s i m p o r t a n t e s e ñ a l a r que s e d e t e c t a r o n a l -

gunos p r o b l e m a s de o p e r a c i ó n en e l r e a c t o r que p o d r í a n s e r sub -

sanados con l a c o n s t r u c c i ó n de una nueva u n i d a d .

Como se mencionó a l p r i n c i p i o d e l i n f o r m e , e l t r a t a - m i e n t o a e r o b i o de l a s v i n a z a s f u e r e a l i z a d o m e d i a n t e un r e a c -

t o r b i o l ó g i c o r o t a t o r i o de 5 0 l i t r o s , e l cud1 p o s e e l a s s i - - g u i e n t e s c a r a c t e r í s t i c a s f í s i c a s :

Número de e t a p a s

Número de d i s c o s p o r c t a p a ’

Diámetro de l o s d i s c o s

Volumen p o r e t a p a

Volumen d e l r e a c t o r

Area de d i s c o s p o r e t a p a

R e l a c i ó n Volumen/area s u p e r f i c i a 1

Area t o t a l de d i s c o s / e t a p a

V e l o c i d a d de r o t a c i ó n

1 0

5

0 . 3 m

0.005 m3

0 . 0 5 m3

0 . 7 m 2

0 . 0 0 7 1 m2/m3

7 . 0 m 2

2 2 rpm

La t i n a t i e n e una forma s e m i o c t a g o n a l ya que e l a c r i i i -

c o r o l a d o e s sumamente c a r o . E s t o o c a s i o n a l a p r e s e n c i a de zo -

n a c con un mezc lado d e f i c i e n t e . O t r o problema con e l mezclado

e s que l a biomasa d e s p r e n d i d a de l o s d i s c o s no p a s a a l a s i - - g u i e n t e c$inara en forma adecuada d e b i d o a l tamaño dc l a r a n u r a

que c o n e c t a l a s cámaras y a l a f a l t a de p e n d i e n t e en e l r e a c -

t o r . Con b a s e en l a s f a l l a s que p r e s e n t a e l RBR-50 d u r a n t c l a

o p e r a c i ó n de t r a t a m i e n t o a e r o b i o de l a s v i n a z a s y l a i n f o r m a -

ciÓn r e c o p i l a d a s o b r e e l f u n c i o n a m i e n t o de e s t e t i p o de r e a c t o -

r e s , se dan a c o n t i n u a c i ó n p o s i b l e s m o d i f i c a c i o n e s y a s í como-

e l d i s e ñ o de un nuevo r e a c t o r b i o l ó g i c o r o t a t o r i o de 2 0 l i t r o s

de c a p a c i d a d .

5 3

1. De a c u e r d o a l a i n f o r m a c i ó n d e l r e a c t o r a n t e r i o r

se f i j a r o n l o s s i g u i e n t e s p a r á m e t r o s dc c o n s t r u c c i ó n .

D i á m e t r o d e l d i s c o = 0 . 3 0 m .

E s p e s o r del d i s c o = 0 . 0 0 3 m.

Area S u p e r f i c i a l = 0 . 1 4 1 m 2 .

X r c a '1' o t a 1 = 2 . 8 2 r n 2 .

Volumen T o t a l = 0 . 0 2 0 m3.

R c l a c i Ó n V/A(mS/mZ) = 0 . 0 0 7 0

Toniando e n c o n s i d e r a c i ó n quc l a d i f e r e n c i a dc l a r e l a -

c i ó n dc V/A d e ambos r e a c t o r e s e s m í n i m a , se toman como a c e p t a -

b l e s e s t o s p a r á m e t r o s , dando una area s u p e r f i c i a l y un número

d e d i s c o s d e 20 que s e r ' i a n u t i l i z a d o s e n e l r e a c t o r .

2 . De a c u e r d o a l o s d a t o s e x p e r i m e n t a l e s o b t e n i d o s s e

o b s e r v ó q u e , e n l a s p r i m e r a s c u a t r o cámaras, s e l l e v a a c a b o

l a mayor p a r t e d e 13 d e g r a d a c i ó n . S i n e m b a r g o , c o n o b j e t o dc

c s t u d i a r l a s b i o c o m u n i d a d e s q u e p r o l i f e r a n e n e l s i s t e m a , s e

o p t 6 p o r i n s t a l a r 1 0 cámaras. En c a d a cámara se c o l o c a r a n 2

d i s c o s d e a c r ? l i c o r u g o s o p a r a m e j o r a r l a a d h e s i v i d a d d e l a

b i o m a s a , ya que e l a c r í l i c o , aunque c o s t o s o , e s un m a t e r i a l d e

f á c i l d i s p o n i b i l i d a d .

3 . El p o r c e n t a j e Óptimo d e área s u m e r g i d a e s del 4 0 % ,

e s t o e s , 0 . 0 5 6 2 mí!; es d e c i r , e q u i v a l e n a 1 2 cms e n a l t u r a d e l

d i s c o que s e v a a m a n t e n e r b a j o l a s a g u a s a t r a t a r .

54

4. Las dimensiones de cada cámara quedaron de l a s i -

gu i en t e forma:

Longi tud t o t a l ( L t ) = 0 , 8 0 m.

Long i tud de cámara = 0 . 0 8 m.

Ancho = 0 .36 m.

A l t u r a = 0 .13 m.

5 . P a t a e v i t a r l a s "zonas muertas", en c l mezclado se

proponc un fondo s em i c i r cu l a r . Es to minimiza l a anacrob is f r e -

ciicntc en c c t c t i p o de zonas po r l a f a l t a de a i r e a c i ó n . L a

d i s t a n c i a d e l d i s c o con e l fondo es de 1 cm y d e l d i s c o con l a

p;ircd e s de 3 cms.

b. Una de l a s separac iones e s mayor que l a o t r a debido

a que e s t o f a c i l i t a l a toma de muestra. E l fondo s e m i c i l í n d r i -

c o ayuda para que l a bioniasa generada en l a Ú l t i m a cámara y e l

agua t r a t ada , con e l movimiento de r o t a c i ó n de l o s d i s c o s , s a l -

gan más f 'ác i lmentc a l sedimentador s i n quc e x i s t a n problemas de

taponamiento.

7 . Las cámaras se harán de acero i nox i dab l e po r s c r

e s t e un m a t e r i a l i n e r t e y que d i f í c i l m e n t e r eacc i ona . ES más

bara to comparado con e l a c r í l i c o r o l ado . Puede t e n e r un espesor

de 1/8 de pulgada.

8 . Puede s e r co locado en forma i n c l i nada y con separa-

.-

*- -

5 5

c i ones también de ace ro i nox i dab l e pasa d e f i n i r a cada cámara.

9 . Se c o l o ca rá una f l e c h a que va e s t a r sos t en ida en

l o s extremos d e l r e a c t o r , s i n que t enga con tac to con e l agua

quc c s t á s i endo t r a t ada , para e v i t a r problemas de o x i dac i ón en

l a s chumaceras. En e s t a f l e c h a se montan l o s 20 d i s c o s que se

van a a j u s t a r con c o l l a r i n e s de a c r f l i c o y t o r n i l l o s t i p o A l l en .

Sc co l o ca un b a l e r o en cada extremo para que permi ta l a r o t a -

c i ó n tlc In f l c c h a .

10. La f l c c h a es una s o l a p i e z a de 1 l/Z pulgadas de

g rosor de ace ro i nox i dab l e y con una l ong i tud de 1 . 2 0 m .

11. Se l e f a b r i c a r á un armazón de acero que l l e g a r á

hasta e l sue l o y mediante t o r n i l l o s i n s t a l ados en dos pa tas

d e l armazón se graduará l a i n c l i n a c i ó n deseada y que puede s e r

de 6 grados , para que e l agua t r a t ada vaya pasando de cámara a

cámara.

1 2 . Para e v i t a r que s e junten l o s d i s c o s como ya se d i j o

antes , se co l oca rán c o l l a r i n e s de a c r l l i c o , no se ox idan n i nece-

s i t a l u b r i c a c i ó n y que no reacc ionan con e l agua t ra tada . Debe

t ene r un d iámetro i n t e r n o de 1 1/2 pulgada y un ex t e rno de 1 3/4

de pulgada, con un espesor de 1/4 de pulgada y una l o n g i t u d de

1 . 5 pulgadas.

,,

5 6

P a r a e v i t a r fugas se s e l l a r á n todas l a s uniones y co -

nex iones con c i l i c ó n .

1 3 . P a r a p e r m i t i r un mejor paso de l í q u i d o de cámara

n cámara, se h a r á n dos ranuras, una dc cada lado de la f l e c h a

que tengan l a pro fundidad s u f i c i e n t e por permi t e r mejor e l pa -

>o tic l o s í ‘ l ócu los a t r av6s de l a s mamparas.

1 4 . E l ccdimentador secundar io que r c c o l e c t a l a b i o -

masa en e l fondo y env í a e l agua t r a t ada por l a p a r t e supe r i o r

s c propone que tenga una capacidad de 1 4 l i t r o s .

1 5 . Los diagramas de cons t rucc i ón serán l o s que se p r e -

sentan en l a s F i g s . F - 1 , 2 , 3 , 3a, 4 y 5.

w a -

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a a 3

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RBR- 20

L

Fi G,Fc;J 4 RBR - 20

EN PERSPECTIVA

FIG. F-5 DETALLE DE LA FECHA Y BALEROS EXTERNOS DEL RBR-20.

G ) CONCLUSIONES

De los r e s u l t a d o s o b t e n i d o s en e s t o s e x p e r i m e n t o s pue -

de c o n c l u i r s e l o s i g u i e n t e :

1. Las v i n a z a s p r o v e n i e n t e s dc d e s t i l e r i a s de i n g e -

nios 3 z u c a r c r o s pueden s e r s o m e t i d a s a p r o c e s o s de d e p u r a c i ó n

a n a e r o b i a p a r a c l i m i n a r h a s t a un 9 0 a 95 de s u c a r g a o r g á n i c a ,

s c g u i d o s de un t r a t a m i e n t o a e r o b i o p a r a d e g r a d a r e l 5 a 1 0 %

restante.

2 . Durante e l t r a t a m i e n t o a e r o b i o en un s i s t e m a de d i s -

cos r o t a t o r i o s se o b s e r v 6 una remoción de c o n t a m i n a n t e s d i s u e l -

t o s d e l Y 5 % , medida como demanda b i o q u í m i c a de o x í g e n o .

3 . S i n embargo, l a d e p u r a c i ó n d e l s i s t e m a c o n s i d e r a n d o

a la demanda q u í m i c a de o x í g e n o como e l p a r á m e t r o de e v a l u a c i ó n

f u e de 68 .4% , l o que i n d i c a que hay t o d a v í a una c a n t i d a d a p r e -

c i a b l e de m a t e r i a l o r g á n i c o d i s u e l t o r e c a l c i t r a n t e a l t r a t a m i e n -

t o b i o l ó g i c o .

4 . Puede o b t e n e r s e de e s t e s i s t e m a una biomasa m i c r o -

b i a n a con un c o n t e n i d o de p r o t e f n a de c a s i 2 0 g p o r cada 1 0 0 g

d c s ó l i d o s t o t a l e s (en b a s e s e c a ) .

5 . E l s i s t e m a de t r a t a m i e n t o e s s u s c e p t i b l e de s e r

6 1

; I85845 modificado estructuralmente para mejorar su funcionamiento.

Se recomienda la construcción dc un nuevo sistema dc discos

rotatorios con fondo scmiciiíndrico, mejorcs conexiones entre

camaras y sistcmas externos de chumaceras para evitar su oxi-

dación. También se aconseja una pendiente dc un mínimo de 6

grados para fnrantizar la fluidez dcl sistema.

6. Por Último, cc concluye que para optimizar la efi

ciencia de un sistema de tratamiento biológico es indispensa-

I J I C C I conocimicnto dc 10s tipos (le microorganismos quc cn éi

intcrvienen y su correlación con 10s parámetros fisiocoquími-

c o s . La contínua interacción de factores fisicoquímicos y

biológicos debe contemplarse simultáneamente en la evaluación

de un sistema de tratamiento y, por lo tanto, se recomienda

efectuar pruebas en equipos a nivel planta piloto para obtener

m5s información experimental, para verificar e l comportamiento

del sistema.

-

11) R E S U M E N

En bI6xico uno de l o s problemas más s e r i o s que en f r en -

tan las i ndus t r i a s , es el t r a tamien to de sus aguas r e s i dua l e s .

E n el caso de l a i n d u s t r i a a l imen ta r i a , l a s aguas de desechos

son fundamentalmente b iodegradab les ya que no cont i enen , en

gcnnc.ra1, sus tanc ias t 6x i c a s . IJ t i l i zant lo un t r a tamien to acro -

b i o que consta de un r e a c t o r b i o l ó g i c o r o t a t o r i o (RBR) de 1 0

c&:iaras y SO l i t r o s de capac idad, conoc ido como r e a c t o r de

"b iod isco : j l l se t r a t a r o n l a s aguas r e s i dua l e c d i l u i d a s prove -

n i en t e s de la d e s t i l a c i ó n de a l c o h o l de un i n g en i o azucarero

( v inazas ) . Se observa la obtenc ión de biomasa microbiana con

un conten ido cle 1 7 a 20 g cle p r o t e i n a cruda, po r cada 1 0 0 g

de s ó l i d o s secos . Se l l e g ó a l régimen permanente en donde l o s

r e su l t ados f i s i c o q u í m i c o s y b i o l ó g i c o s son l o s más c o n f i a b l e s ,

(95% de remoción de DB05 y 6 8 . 4 % de remoción de DQO). Se con-

s i d e r a que s e ha a lcanzado un régimen permanente cuando las me -

d i c i o n e s de demanda química de ox í g eno son r e l a t i v amen t e cons-

t a n t e s , en t an t o l a a l imentac i ón como en l a s d i f e r e n t e s cámaras.

Se de t ec ta ron algunos problemas e s t r u c t u r a l e s en e l

r e a c t o r empleado y s e recomienda l a cons t rucc ión de una nueva

unidad de l a b o r a t o r i o de 29 l i t r o s de capacidad.

1) LITERATURA CITADA

1.- A l v a r c z , A. Diseño y cons t rucc ión de un r e a c t o r b i o l ó g i c o

r o t a t o r i o para e l t r a tamien to a e r ob i o de e f l u e n t e s . Te -

s i c P r o f e s i o n a l , Facu l tad de Química, UNAM, blkxico ( 1986 ) .

2 . - A l v a r e z , A . ; Escárcega, C ; P u l i d o , R y Durán de BazÚa , C.

"l)iscfio, c on t rucc i ón y puesta en marcha de un r c a c t o r b i o -

l ó g i c o r o t a t o r i o (RBR) para e l t r a tamien to de aguas r e s i -

d u a l e s . A n á l i s i s de su comportamiento durantc su arran -

cluc y opcrac i6n . "Memoras del Sexto Encuentro Nac iona l -

de l a Academia Mexicana de I n v c s t i g a c i ó n y Docencia en - -

Ingeniería Química (MIIDIQ) . Cho lu la , Pucbla ; Marzo 2 1 - -

2 2 P u b . UAM I . México D.F . ( 1 9 5 5 ) .

3 . - Andere, G. T e s i s P r o f e s i o n a l . Facu l tad de Química, UNAFI,

bléxico ( 1987 ) .

4 . - Anto ine , L . F ixed B i o l o g i c a l Sur faces Wastewater Treatamcnt

The R o t a t i n g B i o l o g i c a l Contrac tor . Ed CRC. P r ess . Boca - -

Raton USA ( 1 9 7 6 ) .

5 . - AOAC Standard Methods f o r the A s s o c i a t i o n o f O f f i c i a l - -

A n a l y t i c a l Chemists.

6 . - APHA Standard Methods f o r Examination o f Water and Waste -

water . 14 Ed. Washington D.C. USA (1981 ) .

7 . - B . . t ; i n c o ~ r t , B.C. c t a l . Composición de l a V inaza. B r a s i l -

Azucarero. Año XLVI Vo l . X C I I , Octubre , 1 9 7 8 ## 4 pp 2 5 - 3 6 .

64

S.- IMPA, 1 9 8 4 . In forme Técn i co . Azúcar S.A. DE C .V .

9 . - Odio , C a s t i l l o B. Tratamiento y Aprovechamiento de v inaza ,

ATACOKI, B o l e t í n T6cn ico I n f o rma t i v o , Octubre , 1985.

10.- I,una P a b c l l o , V. "Estudio de l o s P r o t o z o a r i o s C i l j a d o s pre -

s e n t e s en un s i s tema de t r a tamien to por medio de "B iod is-

cos". T e s i s P r o f e s i o n a l . UNAN, Méx ico ( 1 9 8 7 ) .

11.- Marg i l l i s L. y Schuwartz, K.V. Cinco Re inos . Guía I l u s t r a -

cia clo los Phyla clc la v i d a en la t i e r r a . F a c u l t a d clc C i c n -

c i a s , UNMI, México ( 1 9 8 8 ) . I

1 2 . - P e d r o z a , R. T e s i s cle b lacs t r ia , Depto. C i cnc i a s N u t r i c i ó n i

y A l imentos , UIA, Méx ico (1985). - _- I / 1 3 . - "Uso d c l agua y manejo d e l agua r e s i d u a l en l a indust r ia " . I

I

- - S e c r e t a r í a de Recursos H id ráu l i c o s . V o l . 8 , Azúcar. (1986).

L \

J) APENDICE -

En este apéndice s e adjuntan las tablas que contienen

todos l o s d a t o s experimentales obtenidos en este trabajo. La

tabla A-1 tiene los datos de temperatura; la A - 2 , los de pH;

l a í1-3, 10s de conductividad; l a A - 4 , l o s de oxigeno disuelto

la A-5, l o s de UQO; la A - 6 , los de DB05 y la A - 7 , los de ren-

tl i in i en t o d e b i o ma s a.

FECHA

9-V-88

3-V-88

3-V-88

3-V-88

3-V-88

1-v-88

1-V-88

3-v-88

3-V-88

3-V-88

7-v-88

3-V-88

3-V-88

3-v-83 .

1-V-88

3-v-88

!+-V-88

5-V-88

6-V-88

3v- 88

1-v-88

-VI-88

-VI-88

-V 1-88

P H 'ECHA

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-v-88

-V-88

-V-88

-v-88

-V-88

-v-88

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-v-88

-V-88

-V-88

-V-88

11-88

I1 -88

11-88

11-88

11-88

X

A

4,15

1 2 3

6148

6,9

6,89

7,59

7,18

7,01

7,07

6180

6,62

7,40

6,8l

6,79

6,75

7,10

61%

61 86

5,24

6184

6196

6188

6,95

6,O6

7,10

514

616

8,Ol

7,66

7,70

7160

7,63

7,52

7,36

7,36

4

7168

7,71

7,67

7,89

7,67

7,81

5 6 7 8

7,85 7,89 8,2O 8,28

7,86 7,95 8,03 8,05

7,85 7197 8,lO 8,19

7,97 8,05 8,25 8,36

7180 7194 8109 8119

7,93 8,03 8,17 8,31

7197 8112 8132 8138

9 10

8,30

8S3

8,32

8,36

81%

8,42

8,46

8,43

8,21

8,30

8,25

8,37

8,44

8 I 47,

7171 7,90 8,2O 8,27 8,34 8,381

8,05

8,ZO

7,s

7,%

8104

7,96

8,l6

7,78

8112 8135 8141

8,25 8,45 8.48

8108 8,l8 8,24

8,07 8,23 8,28

8S7 8,27 8,35

8108 8,15 8,l8

8,22 8,28 81%

7,92 8,17 8,26

7,93 8,14 8,25

7,84 8,Ol 8111

8,05 8 3 8,Zl

7193 8104 8113

8,05 8,20 8,24

81oc) 8,Ol 81G

7182 7199 81U

7,78 8,OO 8.97

7182 8100 8e06

8,49

8,50

8,32

8140 8,38

8,26

8,46

8,31

8,27

8,26

8125

8,13

8,25

8104

8,l8

8,ll

81ll

8,511

8150

8,36

81 44

8,43

8,34

8150

8,40

8,34

8135

8,36

8,19

8,28

8,05

8,16

8111

8,13

7188 8100 8115 8123 8129 8133

'ECHA

-V-88

-V-B

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-v-88

-V-88

.V-88

-V-88

-V-Ls

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

-V-88

J 1-88

41-88

41-88

V I-88

V I-88

A

2ao

190Q

2000

1400 2000

2300

2400

2500

2280

2200

2500

2809

2009

2800

1909

2900

3390

2000

2200

25N

2700

2000

2600

2503

1

l5oao 2200

2200

1600

2300

24Xl

2300

2200

2100

-. 2

1600

2400

2200

1700

1600

25W

2400

2000

2400

3

1600

2400

2500

1700

1900

2400

2500

2000

2300

-- 4 5 6 7

l700

2600

2500

1700

1900

25oc)

2590

1900

2300

1600

2700

2700

la0 2603

2700

2700

2200

2400

1700

2800

2900

1800 2830

3030

2600

2309

24í)cl

1800

3000

3303

2000

1800

3390

2800

2400

2600

8 9 10

1900 1900 1980

3Ua 3100 3130

3000 3200 32OC

2003 2000 20w

3100 3180 3182

3000 3100 3100

2800 3000 3000,

2500 2700 2700

2700 2800 2800'

--

2500 2593 2530 2590 2600 2600 2700 2900 2900

1600 1600 1800 1800 2000 2000 2100 2290 2300

1900 2000 2000 2000 2100 2100 2800 3300 3000

2400 2500 2500 2500 2600 2800 2900 2900 3003

170 2000 2109 2200 2500 2500 2590 2600 2600

3000 1900 3000 3030 3200 3100 3300 3400 3500

2900 2800 2800 2903 3000 2900 3300 3103 300

3000 3000 3200 3200 3400 3300 3300 3Liu3 3500

2003 2009 2iuO 2103 2200 2400 2400 2500 2603

2ouO 2000 2100 2100 2130 2900 2000 2500 2500

2190 2la 2000 19m 2300 2300 2400 2400 2500

25or3 2900 2000 2500 24c10 2503 2500 2500 2500

2000 2100 2200 2100 2300 2500 2500 2500 2500

2500 2200 2 W 2500 2600 2500 2600 2609 2600

2400 2400 2400 2400 2500 2400 2800 2700 2900

2930

2300

3000

3933

2600

3500

33m

3508

2690

2503

2500

2500

2509

26%

2900

X 23W 2220 2183 2250 2312 2466 2500 2645 2712 2750 2809

T A B L A Íl A- 4 OXIGENO DISUELTO (ppm)

Fecha A 1 2 3 4 5 G 7 8 9 1 0

9 - V - 8 8

1 0 - V - 8 8

11-V-88

I¿-V-88

1 3 - v - s s

l b - v - s s

17-V-88

1 8 - V - 8 8

19-V-88

0 . 4 2 2 . 6 3 . 6 4 . 8 2 4 . 7 0 5 . 4 0 5 . 9 2 6 . 8 4 0 . 9 0 7 . 0 2 6 . 9 0

0 . 4 7 2 . 0 3 . 2 4 3 . 9 0 3 . 2 5 3 . 9 2 4 . 1 8 5 . 0 7 5 . 2 0 5 . 2 8 4 . 8 0

0 . 4 2 1 . 7 7 1 . 6 3 3 . 1 0 3 . 7 6 3 . 9 2 3 . 9 8 4 . 2 4 4 . 5 4 4 . 6 6 4 . 7 3

0.24 1 . 8 7 2 . 3 0 2 . 4 7 3 . 8 4 3 . 8 0 4 . 4 6 4 . 4 6 4 . 7 6 4 . 8 7 5 . 1 0

i I . 2 0 0 . 6 6 1 . 5 6 1 . 7 6 2 . 8 0 3 . 7 0 4 . 0 5 5.04 5 . 2 0 5 . 2 ; 5 . 2 5

0 . 2 0 u . t ; 0 0 . 9 3 1 . 3 1 1 . 9 3 4 . 0 4 4 . 3 4 5 . 3 0 5 . 4 0 5 . 4 5 5 . 3 5

u . 3 ~ 0 . 4 7 0 . 9 0 0 . 9 8 1 . 1 5 3 . 5 5 3 . 9 3 4 . 1 5 4 . 5 6 4 . 8 5 5 . 5 4

0 . 2 5 0 . 8 0 1.20 1 . 4 6 1 . 8 5 3 . 4 2 3 . 3 6 4 . 2 2 4 . 7 0 5 . 0 5 5 . 1 5

0 . 3 1 0 . 0 4 1 . 0 5 3 . 7 8 4 . 0 3 4 . 5 9 4 . 9 9 5 . 0 3 5 . 3 0 5 . 3 0 5 . 2 5

X 0 . 3 3 1 . 2 9 1 . 8 2 2 . 6 2 3 . 0 3 4 . 0 3 4 . 3 5 4 . 9 2 C . 1 7 5 . 3 0 5 . 3 4

=ECHA

-I 11-88

- IV-88

- IV-88 - IV-88

- IV-88

- IV-88

- IV-88

-1v-88

- IV-88

- IV-88

- Iv-88

- IV-88

- I V-88

-V-88

-V-88

1-v-88

1-V-88

.-V-88

i-V-88

i-V-88

i-V-88

1-V-88

4-V-88

3-V-88

A 1 2 3 4

4830

5360

3600

5520

5360

4809

5528

5880

4915

5520

4880

4480

4560

4480

4400

4400

4430

4480

4560

4320

4643

4160

4800

5680

3123

2720

2480

2720

3203

2560

3120

3370

2688

3200

2320

2808 3200

3680

3040

3CNo

3040

2280 2160

1920

2oou

2480

1840

2250

2160

2640

2960

3520

2960

2720

2640

2800

2000

1840

1760

2240

1680

2050

2a80

2560

2800

3360

2160

2323

2720

2480

1840

1760

168c)

2000

1680

1950

2083

3200

2640

360

2000

2980

2403

2400

1760

1680

1680 1920

1600

1860

5

2160

2640

2000

2240

2960

2000

2880

2822

2350

2800 2080

2160

2640 3200

2080

2080

2560

2480

1680

1680 1600

1600

1600

1KU

6

1840

2mo

2160

3040

1920

2240

2323

2320

1840

16oU

1600

1520 1520

u00

7

1449

2640 2430

2880

1840

2160

2240

2080

1600

1440

l36U

1630

U60 l3ou

8

1440 2568

2320

2960

1603 2160

2240

2080

1600

1440

1280

1520

1280

11uo

9

1440

1540

1920

2760

1600

2080

2080

1920

1690

1280

1200

1360

1200

1100

-- -1 0

1840

232c

1mc 1'2C

216c

184C

264c

25%

2304

224C

13GC

184c.

208í

2646

160C

20% 184C

192C

144(

128í

12%

136í

DO(

101(

--

'ECHA A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-V-88 5500 2300 2100 2000 1750 1600 1370 1210 U00 1050 1000

-V-88 4720 2000 1840 1760 1600 1360 1280 U20 960 960 960

J I -88 4960 2003 1920 1760 1520 U60 l280 1200 1200 1120 U20

11-88 4930 2150 1990 1850 1650 1330 1177 U77 llO4 1030 1000

/I-% 4931 2210 1950 1810 1810 1410 1177 1177 llO4 1930 956

/I-88 4195 2200 1950 1878 1785 U10 957 809 809 736 736

-.

I'ABIA ií A- 5 (continuación)

72

DEMANDA Q U í M I C A DE O X I G E N O (mg/i)

FECHA A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6-VI-88 4835 2 6 9 3 2050 1763 1763 1326 1026 1026 883 883 809

; - V I - S S 4948 2692 1215 1324 1104 1030 1034 956 883 888 809

8-VI-SS 5680 4480 3280 2960 1920 1840 1760 1600 1520 1440 1441)

Y-VI-8s 5624 4028 3040 2584 2356 1976 1900 1824 1824 1672 1596

N 4892 2738 2434 2260 2134 1989 1813 1754 1698 1552 1546

'I'ABLA íí A-6

DENANDA BIOQUIMICA DE O X I G E N O (mg/l

2-VI-88 1335 10

9-VI-88 1480 6205

16-VI-88 1650 295

21-VI-88 1960 1455

30

270

60

895

35

85

1000

250

NOTA: Los primeros tres v a l o r c s de cada cámara no se

tomaron en cuenta porque sirvieron para calibrar el

equipo, tomándose e1 Último como el cJnfiable, ya -

que cn el s í hubo crecimiento de inóculo.

10

120

2935

85

U i s c o f/ 5 0

Peso húmedo = 2 , 2 0

Peso seco = 0 . 7 9 8 7 g .

D i s c o fi 1 0

P e s o Ii = 3 . 7 3

P s = 0 . 7 2 4 8

( 7 9 8 . 7 mg - O )

( 4 1 2 0 -. 1 3 2 0 ) mg/ x 1 6 8 h x 1 . 0 1 / h Mg DQO m g b i o m a s a

= 0 . 0 0 1 6 9 7 Y =

Kg Y = 0 . 0 0 1 6 9 7 - Kg

x 1 . 3 2 5 Kg/d = 0 . 0 0 2 2 4 Kg/d = 2 . 2 4 g/d en ps

= ( 7 2 4 . 8 mg - O ) = 0 . 0 0 1 8 9 mg

( 1 8 4 0 mg/l - 4 1 2 0 m g / i ) x 1 6 8 x 1 L/d mg DQO

Y = 0 . 0 0 1 8 9 Kg/I<g x 1 . 3 2 5 Kg/d = 0 . 0 0 2 5 0 Kg/d = 2 . 5 0 g/cl

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