Reducción de materia orgánica por filtros de arena en serie de flujo descendente

Abstract

En la presente tesis se investigó la reducción de materia orgánica producida, en un sistema de filtros de arena en serie de flujo descendente-descendente (SI) y en un sistema de filtro de arena en serie de flujo ascendente-descendente (SII), con la finalidad de asegurar una calidad superior de una unidad de UASB-Tanque Séptico. Cada sistema presentaba dos filtros de una dimensión de 1.5m de alto por 6.2 cm de diámetro, teniendo en el primer filtro, de ambos sistemas, un filtro de lecho convencional de una capa de arena de 60cm de profundidad y un tamaño efectivo de 0.65mm, y un segundo filtro de lecho reducido con una capa de arena 30cm de profundidad y tamaño efectivo de 0.46mm, cada medio filtrante se encontró apoyado en una capa grava de 30 cm de profundidad de tamaño efectivo de 4.2mm. La evaluación de ambos sistemas de filtros de arena en serie, se dio para tres tasas de filtración de 33.39, 19.08 y 9.54 m3/m2xdía, para las condiciones ambientales de la ciudad de Lima, durante los meses de agosto del 2018 y abril del 2019. Para cada tasa de filtración evaluada, la reducción de materia orgánica, se midió a partir de Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) y Demanda bioquímica de oxígeno particulada (DBO5 Particulada =DBO5-DBO5 Soluble). De los resultados obtenidos, se tiene que para la tasa de filtración de 9.54, 19.08 y 33.39m3/m2xdia, el porcentaje de reducción de DBO5 es de 41.62%, 34.64% y 22.5% para el SI, y en caso del SII es de 39.72%, 31.06%, 24.90% respectivamente. De los resultados obtenidos se tiene que el porcentaje de reducción de DBO5 se incrementa a medida que se reduce la tasa de filtración; así mismo, se verifica que el porcentaje de reducción de DBO5, se encuentra por debajo del 50%, siendo el más incidente de este porcentaje la reducción de la DBO5 particulada y no la DBO5 Soluble, lo cual nos evidencia que en estos sistemas prioriza el mecanismo físico y no un proceso biológico, siendo este fundamental para concluir que no mejora la calidad de unidad UASB-Tanque Séptico de manera significativa como cuando se trabaja con efluente de una unidad secundaria.

In this thesis, the reduction of organic matter produced was investigated, in a series of down-stream (SI) series sand filter system and in an up-down series (SII) series sand filter system, with the purpose of ensuring superior quality of a UASB-Septic Tank unit. Each system had two filters with a dimension of 1.5m high by 6.2cm in diameter, having in the first filter, of both systems, a conventional bed filter of a sand layer 60cm deep and an effective size of 0.65mm, and a second reduced bed filter with a 30cm deep layer of sand and an effective size of 0.46mm, each filter medium was supported by a 30cm deep gravel layer of an effective 4.2mm size. The evaluation of both sand filter systems in series, was given for three filtration rates of 33.39, 19.08 and 9.54 m3/ m2xday, for the environmental conditions of the city of Lima, during the months of August 2018 and April 2019 for each filtration rate evaluated, the organic matter reduction was measured from Biochemical oxygen demand (BOD5) and Biochemical demand of particulate oxygen (Particulate BOD5 = BOD5- BOD5 Soluble). From the results obtained, for the filtration rate of 9.54, 19.08 and 33. m3/ m2xday, the reduction percentage of DBO5 is 41.62%, 34.64% and 22.5% for the SI, and in the case of SII is of 39.72%, 31.06%, 24.90% respectively. From the results obtained, the percentage of reduction of DBO5 is increased as the filtration rate is reduced; Likewise, it is verified that the percentage of reduction of BOD5 is below 50%, the most incident of this percentage being the reduction of particulate BOD5 and not Soluble BOD5, which shows us that in these systems prioritizes the physical mechanism and not a biological process, this being fundamental to conclude that the quality of the UASB-Septic Tank unit does not improve significantly as when working with effluent from a secondary unit.