Comparación de eficiencias de dos filtros lentos usando zeolita y antracita como medios filtrantes para el tratamiento del efluente de un reactor UASB

Abstract

La presente investigación consiste en la determinación de eficiencias de dos filtros lentos usando antracita y zeolita como medios filtrantes, los cuales tienen ciertas propiedades para la purificación de aguas residuales, utilizando el efluente del reactor UASB del Centro de Investigación y Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos de la Facultad de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Ingeniería (CITRAR-FIA-UNI). Para esto fue necesario realizar la caracterización de los materiales granulares antes de realizar todo el proceso. En el análisis granulométrico de la antracita y zeolita, se encontró diversos tamaños entre 5 mm y 0.10 mm. Durante el análisis de los materiales filtrantes se encontró que la zeolita llega a tener una porosidad aproximada de 52% y la antracita un 41%, resultando ser más porosa la zeolita, lo que le facilita en la retención de microorganismos presentes en las aguas residuales. La instalación del módulo se realizó en el CITRAR-FIA-UNI, posterior a ello se pasó a la prueba hidráulica y a la puesta en marcha. El procedimiento experimental se basó en hacer 3 carreras de filtración con diferentes tasas de filtración, estos fueron 0.0227 m3/m2.h, 0.0151 m3/m2.h y de 0.0075 m3/m2.h. Se pudo observar que la eficiencia de ambos filtros (zeolita y antracita) fue en aumento mientras se iba reduciendo la tasa de filtración, donde la mayor eficiencia se logró con una tasa de 0.0075 m3/m2.h. Se realizó la medición de los parámetros fisicoquímicos para poder realizar el control en el desarrollo del proceso de filtración, así como la evaluación en la remoción de la DBO5, sólidos y coliformes. La zeolita logró remover hasta un 92.90% de la DBO5 a comparación de la antracita, el cual alcanzó un 85.92%, además la remoción de sólidos se vio favorable para el caso de la zeolita con un 93% aproximadamente respecto a la antracita el cual tuvo un 88% de eficiencia aproximadamente. Respecto a los coliformes termotolerantes, la zeolita llegó a una eficiencia de 66.17% frente a la antracita que logró una eficiencia de 59.65% Los análisis se realizaron en el laboratorio de la FIA-UNI y en el laboratorio de CITRAR-FIA-UNI.

This research consists of determining the efficiencies of two slow filters using anthracite and zeolite as filter media, which have certain properties for the purification of wastewater, using the effluent from the UASB reactor of the Center for Research and Treatment of Wastewater and Waste. Dangerous of the Faculty of Environmental Engineering of the National University of Engineering (CITRAR- FIA-UNI). For this, it was necessary to carry out the characterization of the granular materials before carrying out the entire process. In the granulometric analysis of anthracite and zeolite, various sizes were found between 5 mm and 0.10 mm. During the analysis of the filtering materials, it was found that the zeolite reaches an approximate porosity of 52% and the anthracite 41%, the zeolite being more porous, which facilitates the retention of microorganisms present in wastewater. The installation of the module was carried out at CITRAR-FIA-UNI, after which the hydraulic test and start-up were carried out. The experimental procedure was based on making 3 filtration runs with different filtration rates, these were 0.0227 m3 / m2.h, 0.0151 m3 / m2.h and 0.0075 m3 / m2.h. It was observed that the efficiency of both filters (zeolite and anthracite) increased while the filtration rate was reduced, where the highest efficiency was achieved with a rate of 0.0075 m3 / m2.h. The measurement of the physicochemical parameters was carried out to be able to carry out the control in the development of the filtration process, as well as the evaluation in the removal of the BOD5, solids and coliforms. The zeolite was able to remove up to 92.90% of the BOD5 compared to the anthracite, which reached 85.92%, in addition the removal of solids was favorable for the case of the zeolite with 93% approximately compared to the anthracite which had about 88% efficiency. Regarding thermotolerant coliforms, zeolite reached an efficiency of 66.17% compared to anthracite, which achieved an efficiency of 59.65%. The analyzes were carried out in the FIA-UNI laboratory and in the CITRAR-FIA-UNI laboratory.