Metodología de control operacional para plantas de tratamiento de aguas residuales domiciliarias municipales del tipo "lodos activados"

Abstract

El tratamiento de los residuos a sido desde el inicio de la humanidad sinónimo de prosperidad. Es por eso, que las grandes civilizaciones de la historia, siempre han tenido elementos de mitigación y tratamiento. En la actualidad, una de las ramas que se dedica principalmente a estudiar y presentar soluciones en este ámbito, es la ingeniería sanitaria. Dentro de esta disciplina y orientado al tratamiento residual es que se crearon las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), las cuales, utilizan variados tipos de tecnologías para cumplir el propósito de su creación. Y en particular, en esta tesis, se hablará únicamente de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) del tipo Lodos Activados (LA). En Chile, el ente regulador y fiscalizador de los procesos sanitarios es la Super Intendencia de Servicios Sanitarios (SISS), la cual el año 2017 presento que, en el registro de cumplimientos de las sanitarias dedicadas a las aguas residuales domiciliarias se obtuvieron los siguientes resultados en relación a las plantas de tratamiento de aguas residuales del tipo lodo activado: RegiónTotal PTARTotal PTAR Lodos Activados (DS90)Total de PTAR Lodos Activados con IncumplimientoPorcentaje de Incumplimiento vs Total PTAR Lodos ActivadosPorcentaje de Incumplimiento vs PTAR(%)(%) XV Región de Arica y Parinacota1000%0% I Región de Tarapacá7000%0% II Región de Antofagasta8100%0% III Región de Atacama9432%1% IV Región de Coquimbo231011%0% V Región de Valparaíso321142%1% XIII Región Metropolitana de Santiago3525127%4% VI Región del Libertador Gral. B. O’Higgins241421%1% VII Región del Maule292311%0% VIII Región del Bío-Bío493674%2% IX Región de La Araucanía34711%0% XIV Región de Los Ríos111074%2% X Región de Los Lagos2018127%4% XI Región Aysén del Gral. C. Ibáñez del Campo8500%0% XII Región de Magallanes y Antártica Chilena3000%0%TOTALES2931645030%17% VII En la cual, se muestra que existe un porcentaje de incumplimiento (por lo menos 1 mes dentro del año) adjudicado a múltiples razones, pero considerando que las distintas plantas siguen operativas y en sus inicios fueron aprobadas por la SISS, solo queda considerar que los incumplimientos son atribuibles a fallas del manejo operacional de las PTAR del tipo lodo activado. Con lo cual, se propone en esta tesis, el generar una metodología de control (autocontrol) orientada a ordenar y generar puntos de remediación para los procesos internos dentro del sistema de lodos activados. Para la realización de esta tesis se contó con la planta de tratamientos de aguas residuales domiciliares municipales del tipo lodos activados, ubicada en la comuna de Padre Hurtado de la Región Metropolitana. PTAR que pertenece a la Empresa de Servicios Sanitarios San Isidro (ESSSI). Planta que después de implementar la metodología de control operacional revelo los siguientes resultados: siglaunidadDiseñoEtapa InicialDiferencia (%) incialEtapa FinalDiferencia (%)ServiciosServclientes5.0004.855-4.855-PoblaciónPobhab20.00019.420-19.420-DotacióndotL/hab/d160160-160-Volumen Útil (Reactor)Vrm31.7571.757-1.757-Caudal medioQmm3/d3.2003.10797%3.10797%Demanda Biológica de OxígenoDBOmg/L25019076%22088%Edad del Lodo SRTdías1869383%18100%Solidos Suspendidos Totales (Reactor)Xkg/m33,52,571%3,5100%Índice Volumétrico del LodoIVLIVL100199199%9797%Solidos Suspendidos Totales (Clarificador)Xukg/m3121192%1192%Caudal de PurgaQwm3/d335,90418%3194% VIII Resultados que demuestra que se puede estabilizar una PTAR LA, controlando los puntos importantes dentro del proceso, los cuales son: • Revisión de la Oxigenación del sistema (curva de oxigenación). • Determinación y evaluación de la calidad de la biomasa generada (IVL). • Equilibrar el balance de masas dentro del sistema (SRT y caudal WAS). • Establecer el caudal de recirculación de la biomasa dentro del sistema (RAS). Puntos que sí y solo si pueden ser controlados al implementar los planes de monitoreo operacional y de laboratorios. Los cuales, proporcionan los datos necesarios para la evaluación del sistema.