Evaluación de la eficiencia de remoción de materia orgánica y nitrógeno en un filtro percolador con nuevo empaque
Evaluation of the removal efficiency of organic matter and nitro gen in a trickling filter with new packing
T.J. Muñoz-Sánchez y R. Reyes-Mazzoco*
Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Universidad de las Américas Puebla, Ex Hacienda Santa Catarina Mártir Cholula, Puebla, CP 72810, México. * Autor para la correspondencia. E-mail: rene.reyes@udlap.mx t. 222 2292660, f. 222 2292727.
]]> Recibido 22 de Abril de 2013
Resumen
Se evauó la eficiencia de un filtro percolador para remover DQO de una descarga sanitaria real con DQO promedio de 380 mg/L en la Universidad de las Américas Puebla. El empaque diseñado por los autores operó en el 2012 durante marzo y mayo. La alimentación se ajustó a tres cargas hidráulicas altas (CH), repitiendo el valor intermedio, y se evaluaron durante periodos de 18 días cada una, en una secuencia de estímulos-respuestas que caracterizaron la operación estable del empaque. En marzo (temperaturas diarias entre 10 y 26.2 oC) se probaron 9.2 m3/ m2d y 15.3 m3/ m2d. En mayo (temperaturas diarias entre 12.2 y 27.9 oC), con 15.3 m3/ m2d se observó un incremento en el porcentaje de remoción de DQO con respecto al mismo valor de marzo, que se atribuye al incremento de la temperatura promedio diaria. En la última prueba, con CH de 19.6 m3/ m2d se observó consecuentemente que el porcentaje de remoción de DQO se redujo. Las cargas orgánicas removidas entre 1.62 y 3.19 kg DQO/ m3d corresponden a un empaque de alta carga y eficiencia. Se midió el oxígeno disuelto en tres puntos del filtro que coinciden con los valores de reducción de la DQO. La remoción de nitrógeno no fue significativa en los cuatro experimentos.
Palabras clave: filtro percolador, biopelícula, eficiencia de remoción, carga hidráulica.
Abstract
The efficiency of a trickling filter for COD removal was evaluated with a real sanitary discharge with average COD of 382 mg/L at Universidad de las Américas Puebla campus. The packing designed by the authors operated in 2012 during March and May. The feed was adjusted to three high hydraulic loads (HL), repeating the intermediate value, and were evaluated each for 18 days in a sequence of disturbances-responses that characterized the steady-state operation of the packing. During March (daily temperatures ranging from 10 to 26.2°C) were tested 9.2 m3/ m2d and 15.3 m3/ m2d. In May (daily temperatures ranging from 12.2 to 27.9 °C), with 15.3 m3/ m2d was observed an increase in the removal percentage with respect to the same value in March, that is attributed to the increase in the average daily temperature. In the last test, with 19.6 m3/ m2d was consequently observed that the maximum COD removal decreased. The organic loads removed from 1.62 to 3.19 kg DQO/ m3 d are related to high load and efficiency packing. The dissolved oxygen measured at three points in the packing are related to the values of reduction of COD. Nitrogen removal was no-significant in the four experiments.
Keywords: trickling filter, biofilm, removal efficiency, hydraulic load.
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Referencias
Boltz, J. P., La Motta, E. J., and Madrigal, J. A. (2006). The role of bioflocculation on suspended solids and particulate COD removal in the trickling filter process. Journal of Environmental Engineering 132, 506-513. [ Links ]
Corona-González, C.I., Ramos-Ibarra, J.R., Gutiérrez-González P., Pelayo-Ortiz, C., Guatemala-Morales, G.M. and Arriola-Guevara, E. (2013) The use of response surface methodology to evaluate the fermentation conditions in the production of tepache. Revista Mexicana de Ingeniería Química 12, 19-28. [ Links ]
Espinosa-Rodríguez, M. A., Flores-Álamo, N., Esparza-Soto, M. y Fall, C. (2012). Efecto de la temperatura en la tasa de crecimiento y decaimiento heterotrófico en el rango de temperatura de 20 a 32 °C en un proceso de lodos activados. Revista Mexicana de Ingeniería Química 11, 309-321. [ Links ]
]]>Estela-Escalante, W., Rychtera, M., Melzoch K. y Hatta-Sakoda B. (2012) Effect of aereation on the fermentative activity of Saccaromyces cerevisiae cultured in apple juice. Revista Mexicana de Ingeniería Química 11, 211-226. [ Links ]
Eriksson, E., Auffarth, K., Henze, M., and Ledin, A. (2002). Characteristics of grey wastewater. Urban Water 4, 85-104. [ Links ]
Evans, E. A, Ellis, T. G., Gullicks, H., and Ringelestein, J. (2004). Trickling filter nitrification performance characteristics and potential of a full-scale municipal wastewater treatment facility. Journal of Environmental Engineering 130, 1280-1288. [ Links ]
Harremöes, P. (1982). Criteria for nitrification in fixed-films reactors. Water Science and Technology 14, 167-187. [ Links ]
Hernández-Leal, L., Zeeman, G., Temmink, H., and Buisman, C. (2007). Characterisation and biological treatment of greywater. Water Science and Technology 56, 193-200. [ Links ]
]]>Luyben, W. L. (1990) Process Modeling, Simulation, and Control for Chemical Engineers. McGraw-Hill, Inc., New York. [ Links ]
Martínez-Trujillo, M.A. y García-Rivero, M. (2012) Revision: Aplicaciones ambientales de microorganismos inmovilizados. Revista Mexicana de Ingeniería Química 11, 55-73. [ Links ]
Metcalf & Eddy. (2004). Wastewater Engineering. Treatment and Reuse. McGraw-Hill, Inc., New York. [ Links ]
Mondal, B., Warith, M.A., Burns, S. D. (2007). Comparison of shredded tire chips and tire crumbs as packing media in trickling filters. Water Quality Research Journal of Canada 42, 319-326. [ Links ]
Muñoz-Sánchez, T.J. y Reyes-Mazzoco, R. (2012). Capacidad de remoción de materia orgánica y de nitrógeno de un nuevo empaque para filtros percoladores. Revista Mexicana de Ingeniería Química 11, 279-286. [ Links ]
]]>Téllez-Pérez, S.K., Silva C.D., and Texier A.C. (2013) Simultaneous ammonium and p-hydroxibenzaldehyde oxidation in a sequencing batch reactor. Revista Mexicana de Ingeniería Química 12, 97-104. [ Links ]
van den Akker, A., B., Holmes, M., Short, M.D., Cromar, N. and Fallowfield, H. J. (2010a). Application of high rate nitrifying trickling filters to remove low concentrations of ammonia from reclaimed municipal wastewater. Water Science & Technology 61, 2425-2432. [ Links ]
van den Akker, B., Holmes, M., Cromar, N. and Fallowfield, H. (2010b). The impact of organic carbon on the performance of a high rate nitrifying trickling filter designed to pre-treat potable water. Water Science and Technology 61, 1875-1883. [ Links ]
Wackerly, D., Mendenhall, W., and Scheaffer, R. (2002). Estadística Matemática con Aplicaciones. 6a Ed. Thomson. México. [ Links ]
Yangin-Gomec, C. (2010). High-rate anaerobic treatment of domestic wastewater at ambient operating temperatures: A review on benefits and drawbacks. Journal of Environmental Science and Health 45, 1169-1184. [ Links ]
]]>