TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS POR EL METODO DE LOMFRIFILTRO EN HUARI
CÁTEDRA
: METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION CIENTIFICA
CATEDRÁTICO
: Ing. Walter Fuentes
ESTUDIANTES
: CAMPOSANO RODRIGUEZ, Yosef CARHUAMACA ROJAS, Jhofany CLEMENTE COSME, Ingrid
SEMESTRE
: VIII
Huancayo - Perú
I.
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS DOMESTIC AS POR EL METODO DE LOMFRIFILTRO EN HUARI
II.
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
III.
PROBLEMA DE INVESTIGACION 3.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3.1.1. Descripción de la situación problemática 3.1.2. Caracterización del problema El método más usado de procesos biológicos anaerobios es factible, pero es muy costoso en Huari. Los métodos convencionales requieren de un experto. En la localidad de Huari no hay tratamiento de aguas y son directamente vertidos a los cauces que están siendo contaminadas con el tiempo. Estas aguas vertidas a las fuentes receptoras generan contaminación odorífica que perjudican la salud de los habitantes de Huari del barrio parque. Estas aguas residuales domesticas son utilizadas para riego, lo cual afecta a la población, y muchos de estos contaminantes tiene la capacidad de bioacumularse en los productos agrícolas que se generan. El efecto de estas aguas residuales implica la eliminación de la flora y fauna. Las lombrices generalmente son utilizadas para la generación de humus sin embargo en la literatura se encuentra usos potenciales por lo que se requiere evaluarlas.
El proceso de lombrifiltro es afectado por varias variables entre ellas concentración, pH, tiempo, carga orgánica, porcentaje de efluente, temperatura, sin embargo, muchas de ellas no han sido estudiadas a profundidad como es el caso de la cantidad de lombrices que se utiliza para cada tipo de efluente a tratar.
3.2.
FORMULACION DEL PROBLEMA 3.2.1. Problema General
¿Cuál es la temperatura y cantidad de lombrices para la reducción de la contaminación de las aguas residuales domésticas, mediante el método de lombrifiltro en la localidad de Huari?
3.2.2. Problemas Especificos ¿Cuál es la temperatura de operación para la reducción de
contaminación de las aguas residuales domésticas, mediante el método de lombrifiltro en la localidad de Huari?
¿Cuál es la cantidad de lombrices que se utilizara para la reducción de contaminantes de las aguas residuales domésticas, mediante el método de lombrifiltro en la localidad de Huari?
IV.
OBJETIVOS 4.1.
Objetivo General Determinar la temperatura y cantidad de lombrices para la reducción
de la contaminación de aguas residuales domésticas, mediante el método de lombrifiltro en la localidad de Huari. 4.2.
Objetivos Específicos Obtener la temperatura de operación para la reducción de contaminación de las aguas residuales domésticas, mediante el método de lombrifiltro en la localidad de Huari. Determinar la cantidad de lombrices que se utilizara para la reducción de contaminantes de las aguas residuales domésticas, mediante el método de lombrifiltro en la localidad de Huari JUSTIFICACION
V.
5.1.
Razones que motivan la investigación
El agua que entra a los hogares e industrias no siempre tiene la misma calidad al salir después de haber sido usada. La mayor parte del agua que se destina a estos lugares (hogares, industrias y oficinas) debe de ser tratada antes de ser regresada al ambiente. La naturaleza tiene una habilidad asombrosa para "limpiar" pequeñas cantidades de agua de desecho y contaminación. De igual manera se conoce el método de lombrifiltro para el tratamiento de aguas. Las instalaciones de tratamiento de aguas reducen la contaminación en las aguas de desecho a un nivel que la naturaleza puede manejar. 5.2. Importancia del tema de investigación Comparando el método de procesos biológicos anaerobios, el método de
lombrifiltro es más factible y económico. El método de lombrifiltro es un método casi empírico, por lo que no es necesario de un, experto. De implementar este tratamiento las aguas que resulten serán de tipo agricultura sin los efectos nocivos que generan actualmente. Reducir
pesticida o mal olor que genera las aguas residuales.De lograr implementarse este método de lombrifiltro se presentara una tecnología limpia que no tiene efectos en su proceso. Los desechos de este tratamiento que sirve como abono y puede ser utilizado para los sembríos y reutilizar las aguas residuales domesticas en Huari.En el estudio del método lombrifiltro no genera mucha contaminación, ya que es un proceso ecológico. VI.
REFERENCIAS TEORICAS 6.1.
Marco Referencial o antecedentes
En la actualidad existen diversas tecnologías naturales para el tratamiento de agua como lo es lombrifiltro, que es conformado por estratos filtrantes inertes orgánicos. En la parte superior encontramos una mayor cantidad de lombrices donde se efectúa la degradación de la materia orgánica encontradas en las agua grises (Parra & Chiang, 2013). El método de lombrifiltro consiste en filtrar las aguas grises por un filtro compuesto de aserrín o viruta junto a las lombrices, donde la materia orgánica retenida en el filtro es removida por las lombrices y los microorganismos presentes. Las lombrices producen el abono orgánico llamado humus. Donde los componentes necesarios para usar este método son las lombrices y el medio filtrante. Las lombrices impiden el paso de residuos por el filtro y facilita la oxigenación. La lombriz más adaptada al cautiverio a temperaturas ambientales entre 12 y 25°C es la Eisenia Foetida. El medio filtrante será compuesto por aserrín o viruta (Castillo, 2009) Explica que en Faenagro optaron por el sistema de Biofiltro “por sus menores costos de construcción y operación ”, explica que coincide en que este sistema es efectivo y de bajo costo de operación en relación a una planta convencional. Esto se transforma en una ventaja aún más importante, pues según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura el 70 % del agua que se utiliza a nivel mundial se ocupa en el riego y es allí donde se destina principalmente el agua tratada. Desde el punto de vista ambiental, agrega Sjogren, estas plantas no generan malos olores, a diferencia de las tradicionales, se utiliza un 80 % menos de energía y no se generan lodos (compuestos contaminantes) producto del tratamiento,
sino sólo humus que posteriormente se vende como abono (G0NZALES, 1998). El agua residual debe ser desinfectada para su reutilización, utilizando el proceso fotovoltaico solar que utiliza peróxido de hidrogeno con un sistema de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal, se construyó un fotorreactor en tubos de polimetilmetacrilado expuesta a la radiación UV y con la adición de peróxido de hidrogeno. Se evalúa la eficiencia de eliminación de coliformes totales y fecales, los resultados obtenidos son que se puede obtener una desinfección del 99.999% con un tiempo de residencia de tres días en el humedal construido de flujo subsuperficial horizontal y 5 horas en el fotoreactor (Casierra-Martínez, Casalins-Blanco, VargasRamírez, & Caselles-Osorio, 2016). Se evalúa tres tipos de planta (carrizo común, el gladiolo, totora) para el tratamiento de aguas residuales, midiendo los parámetros de potencial de hidrogeno, demanda bioquímica de oxígeno en 5 días, nitrógeno total, fosforo total, grasas y aceites con tiempos de retención de tres, cinco y siete días. Los resultados que arrojo esta investigación mostraron la reducción de los parámetros (Castañeda Villanueva & Flores López, 2013). Se evalúa el desempeño de un rector anaerobio de flujo ascendente y celda microbiana en el tratamiento de aguas residuales, con tiempos de retención de 12 horas en la celda microbiana y 6 horas en el reactor anaerobio de flujo ascendente, dando una remoción de 88% en demanda química de oxígeno, 75% de carbono orgánico total y 79% de solidos suspendidos totales (Martínez-Santacruz,
Herrera-López,
Gutiérrez-Hernández,
&
Bello-
Mendoza, 2016). Se estudió la remoción de materia orgánica y nutrientes encontrados en una agua residual domestica donde se emplea un reactor biológico secuencial a escala piloto, se estudió en cuatro fases donde modificaron la carga orgánica y su duración de carga orgánica en las etapas anaerobia, aerobia y anoxica considerando edad de lodos de 10 y 7,5 días. Obteniendo eficiencias de remoción de DBO de 91% y 82% (Cárdenas, Yabroudi, & Benítez, 2012) Se utilizó el sistema de lodos activados por contacto (SLAEC), en este trabajo se evaluó el efecto de la eliminación de la clarificación primaria (CP) sobre el desempeño de un SLAEC a una escala piloto, para el tratamiento de aguas residuales domésticas. Donde se analizó el comportamiento de solidos
suspendidos volátiles, concentración de DQO, DBO5 y SST. Los resultados dieron la eliminación de CP incremento en 44% y eficiencias de reducción de DQO, DBO5 y SST superiores a 76% (Mañunga, Rodríguez-Victoria, & Torres-Lozada, 2012). En este trabajo se diseñó y construyó un sistema de tratamiento de aguas residuales, proponiendo una serie procesos que hacen el saneamiento de las aguas residuales, en este proceso se utiliza el lombrifiltro por donde las aguas residuales pasan consecutivamente seguidamente de una cama de carbón activado filtrando y una cama de grava de piedra, permitiendo oxigenar el agua finalmente el fluido sigue a una cama de piedra de rio de gran tamaño, de esta manera se obtiene agua tratada con baja carga orgánica dentro de los parámetros (Ramón, Alejandro, Castillo, & Teórico, 2015) 6.2.
Marco Teórico
CONTAMINACION DEL AGUA: La contaminación del agua es uno de los problemas globales de mayor importancia. Una de las fuentes de contaminación son las descargas de aguas crudas a cauces naturales. Esto sucede a pesar de existir normas ambientales que limitan la descarga de contaminantes, es por eso que sigue siendo un problema que hay que resolver. Según el Reglamento de la Ley de Recursos Hídricos Ley Nº 29338, según Artículo 132º.- Aguas residuales domésticas y municipales.132.1 Las aguas residuales domésticas, son aquellas de origen residencial, comercial e institucional que contienen desechos fisiológicos y otros provenientes de la actividad humana. 132.2 Las aguas residuales municipales son aquellas aguas residuales domésticas que puedan incluir la mezcla con aguas de drenaje pluvial o con aguas residuales de origen industrial siempre que éstas cumplan con los requisitos para ser admitidas en los sistemas de alcantarillado de tipo combinado.
CONTAMINACION DE LAS AGUAS RESIDUALES: Aguas residuales son cualquier tipo de agua cuya calidad se vio afectada negativamente por influencia antropogénica. Las aguas residuales incluyen las aguas usadas domésticas y urbanas, y los residuos líquidos industriales o mineros eliminados, o las aguas que se mezclaron con las anteriores (aguas pluviales o naturales). Su importancia es tal que requiere sistemas de
canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación Las llamadas aguas negras son las aguas residuales que están contaminadas con heces u orina. Las aguas residuales urbanas son generalmente conducidas por sistemas de alcantarillado y tratadas en una planta de tratamiento de aguas para su depuración antes de su vertido, aunque no siempre es así en todos los países. Las aguas residuales generadas en áreas o viviendas sin acceso a un sistema de alcantarillado centralizado se tratan en el mismo lugar, generalmente en fosas sépticas, y más raramente en campos de drenaje séptico, y a veces con Biofiltros.
CONTAMINACION DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS: Las aguas residuales domésticas son una importante fuente de contaminación de las aguas, tanto superficiales como subterráneas. Más de la mitad de la población no dispone hoy en día de una buena red de alcantarillado y en muchos lugares que se dispone aún se vierte directamente al cauce de ríos y barrancos o incluso directamente al mar a través de 'emisarios submarinos sin un tratamiento previo. Estas aguas negras contaminan recursos utilizados para regar y para uso doméstico, convirtiéndose en un medio muy eficiente de transmisión de enfermedades de tipo infeccioso (diarrea, disentería, cólera, fiebre tifoidea, entre otras), por la presencia de diferentes microrganismos patógenos en los excrementos. Otros productos contaminantes de origen doméstico que circulan por la red de alcantarillado son los productos de limpieza, tales como jabones y detergentes. Por todas estas razones es necesario disponer de una buena red de saneamiento con una estación depuradora de aguas residuales (EDAR) donde, tras una serie de tratamientos y procesos, el agua pueda volver a una corriente receptora, sea un río o el mar, o bien se pueda reutilizar. Es decir, se hace una reducción de la contaminación que contienen estas aguas residuales, reducción que se hará en mayor o menor grado en función de los procesos de depuración que se apliquen.
TRATAMIENTO DEL AGUA: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Se puede definir el agua residual tanta de residencias como de instituciones públicas y establecimientos industriales y comerciales a los que pueden agregarse, eventualmente, aguas subterráneas, superficiales y pluviales. En la medida en que se vaya presentando acumulación y estancamiento del agua residual pueden generarse gases de mal olor debido a la descomposición orgánica que ésta posee; además es importante anotar que en el agua residual hay existencia de numerosos microorganismos patógenos y causantes de enfermedades que habitan en el aparato intestinal humano o que pueden estar en ciertos residuos industriales. Pero no todo es negativo, las aguas residuales contienen nutrientes que en gran parte ayudan al crecimiento de plantas acuáticas.
METODOS DE TRATAMIENTO: Aquellos métodos de tratamiento en los que predominan los fenómenos físicos se conocen como operaciones unitarias, mientras que aquellos métodos en los que la eliminación de los contaminantes se realiza con base en procesos químicos o biológicos se conocen como procesos unitarios. Al referirse a operaciones y procesos unitarios es porque se agrupan entre sí para constituir los tratamientos primario, secundario y terciario. -
TRATAMIENTOS PRELIMINARES:
Aunque no reflejan un proceso en sí, sirven para aumentar la efectividad de los tratamientos primarios, secundarios y terciarios. Las aguas residuales que fluyen desde los alcantarillados a las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), son muy variables en su flujo y contienen gran cantidad de objetos, en muchos casos voluminosos y abrasivos, que por ningún motivo deben llegar a las diferentes unidades donde se realizan los tratamientos y deben ser removidos. Para esto son utilizados los tamices, las rejas, los micros filtros, etc.
-
PLANTA DE AGUAS RESIDUALES
Tamizado: los tamices auto limpiantes están construidos con mallas
dispuestas en una inclinación particular que deja atravesar el agua y obliga a deslizarse a la materia sólida retenida hasta caer fuera de la malla por sí sola. La gran ventaja de este equipo es que es barato, no tiene partes móviles y el mantenimiento es mínimo, pero necesita un desnivel importante entre el punto de alimentación del agua y el de salida.
Rejas: se utilizan para separar objetos de tamaño más importante que
el de simples partículas que son arrastrados por la corriente de agua. Se utilizan solamente en desbastes previos. El objetivo es proteger los equipos mecánicos e instalaciones posteriores que podrían ser dañados u obstruidos con perjuicio de los procesos que tuviesen lugar. Se construyen con barras metálicas de 6 mm de espesor o más, dispuestas paralelamente y espaciadas de 10 mm a 100 mm. Se limpian mediante rastrillos que pueden ser manejados manualmente o accionados automáticamente. Para pequeñas alturas de la corriente de agua se emplean rejas curvas y para alturas mayores rejas longitudinales dispuestas casi verticalmente.
Micro filtración: Los micro filtros trabajan a baja carga, con muy poco
desnivel, y están basados en una pantalla giratoria de acero o material plástico a través de la cual circula el agua. Las partículas sólidas quedan retenidas en la superficie interior del micro filtro que dispone de un sistema de lavado continuo para mantener las mallas limpias. Se han utilizado eficazmente para separar algas de aguas superficiales y como tratamiento terciario en la depuración de aguas residuales. Según la aplicación se selecciona el tamaño de malla indicado. Con mallas de acero pueden tener luces del orden de 30 micras y con mallas de poliéster se consiguen buenos rendimientos con tamaños de hasta 6 micras. - TRATAMIENTOS PRIMARIOS: El principal objetivo es el de remover aquellos contaminantes que pueden sedimentar, como por ejemplo los sólidos sedimentables y algunos suspendidos o aquellos que pueden flotar como las grasas. El tratamiento
primario presenta diferentes alternativas según la configuración general y el tipo de tratamiento que se haya adoptado. Se puede hablar de una sedimentación primaria como último tratamiento o precediendo un tratamiento biológico, de una coagulación cuando se opta por tratamientos de tipo físico-químico.
Sedimentación primaria: Se realiza en tanques ya sean
rectangulares o cilíndricos en donde se remueve de un 60 % a 65 % de los sólidos sedimentables de 30 % a 35 % de los sólidos suspendidos en las aguas residuales. En la sedimentación primaria el proceso es de tipo flocúlenlo y los lodos producidos están conformados por partículas orgánicas. Un tanque de sedimentación primaria tiene profundidades que oscilan entre 3 m a 4 m, y tiempos de detención entre 2 horas a 3 horas. En estos tanques el agua residual es sometida a condiciones de reposo para facilitar la sedimentación de los sólidos sedimentables. El porcentaje de partículas sedimentadas puede aumentarse con tiempos de detención más altos, aunque se sacrifica eficiencia y economía en el proceso; las grasas y espumas que se forman sobre la superficie del sedimentado primario son removidas por medio de rastrillos que ejecutan un barrido superficial continuo.
Precipitación química – coagulación: La coagulación en el
tratamiento de las aguas residuales es un proceso de precipitación química en donde se agregan compuestos químicos con el fin de remover los sólidos. El uso de la coagulación ha despertado interés sobre todo como tratamiento terciario y con el fin de remover fósforo, color, turbiedad y otros compuestos orgánicos. -
TRATAMIENTOS SECUNDARIOS: El objetivo de este tratamiento es remover la demanda biológica de oxígeno (DBO) soluble que escapa a un tratamiento primario, además de remover cantidades adicionales de sólidos sedimentables. El tratamiento secundario intenta reproducir los fenómenos naturales de estabilización de la materia orgánica, que ocurre en el cuerpo receptor. La ventaja es que en ese proceso el fenómeno se realiza con más velocidad para facilitar la descomposición de los contaminantes orgánicos en períodos cortos de tiempo. Un tratamiento secundario remueve aproximadamente 85 % de la DBO y los SS aunque no
remueve cantidades significativas de nitrógeno, fósforo, metales pesados, demanda química de oxígeno (DQO) y bacterias patógenas. Además de la materia orgánica se va a presentar gran cantidad de microorganismos como bacterias, hongos, protozoos, rotíferos, etc., que entran en estrecho contacto con la materia orgánica la cual es utilizada como su alimento. Los microorganismos convierten la materia orgánica biológicamente degradable en CO 2 y H 2O y nuevo material celular. Además de estos dos ingredientes básicos microorganismos – materia orgánica biodegradable, se necesita un buen contacto entre ellos, la presencia de un buen suministro de oxígeno, aparte de la temperatura, PH y un adecuado tiempo de contacto. Para llevar a efecto el proceso anterior se usan varios mecanismos tales como: lodos activados, biodisco, lagunaje, filtro biológico.
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LODOS ACTIVADOS: Es un tratamiento de tipo biológico en el cual una mezcla de agua residual y lodos biológicos es agitada y aireada. Los lodos biológicos producidos son separados y un porcentaje de ellos devueltos al tanque de aireación en la cantidad que sea necesaria. En este sistema las bacterias utilizan el oxígeno suministrado artificialmente para desdoblar los compuestos orgánicos que a su vez son utilizados para su crecimiento. A medida que los microorganismos van creciendo se aglutinan formando los lodos activados; éstos más el agua residual fluyen a un tanque de sedimentación secundaria en donde sedimentan los lodos. Los efluentes del sedimentador pueden ser descargados a una corriente receptora; parte de los lodos son devueltos al tanque con el fin de mantener una alta población bacterial para permitir una oxidación rápida de la materia orgánica.
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BIODISCO: Es tan eficaz como los lodos activados, requiere un espacio mucho menor, es fácil de operar y tiene un consumo energético inferior. Está formado por una estructura plástica de diseño especial, dispuesto alrededor de un eje horizontal. Según la aplicación puede estar sumergido de un 40 % a un 90 % en el agua a tratar, sobre el material plástico se desarrolla una película de microorganismos, cuyo espesor se autorregula por el rozamiento con el agua, en la parte menos sumergida, el contacto periódico con el aire exterior es suficiente para aportar el oxígeno necesario para la actividad celular.
-
LAGUNAJE:
El tratamiento se puede realizar en grandes lagunas con largos tiempos de retención (1/3 días) que les hace prácticamente insensibles a las variaciones de carga, pero que requieren terrenos muy extensos. La agitación debe ser suficiente para mantener los lodos en suspensión excepto en la zona más inmediata a la salida del efluente.
-
FILTRO BIOLÓGICO: Está formado por un reactor, en el cual se ha situado un material de relleno sobre el cual crece una película de microorganismos aeróbicos con aspecto de
limos.
La altura del filtro puede alcanzar hasta 12 m. El agua residual se descarga en la parte superior mediante un distribuidor rotativo cuando se trata de un tanque circular. A medida que el líquido desciende a través del relleno entra en contacto con la corriente de aire ascendente y los microorganismos. La materia orgánica se descompone lo mismo que con los lodos activados, dando más material y CO 2.
-
TRATAMIENTOS TERCIARIOS: Tiene el objetivo de remover contaminantes específicos, usualmente tóxicos o compuestos no biodegradables o aún la remoción complementaria de contaminantes no suficientemente removidos en el tratamiento secundario. Como medio de filtración se puede emplear arena, grava antracita o una combinación de ellas. El pulido de efluentes de tratamiento biológico se suele hacer con capas de granulometría creciente, duales o multimedia, filtrando en arena fina trabajando en superficie. Los filtros de arena fina son preferibles cuando hay que filtrar flóculos formados químicamente y aunque su ciclo sea más corto pueden limpiarse con menos agua. La adsorción con carbón activo se utiliza para eliminar la materia orgánica residual que ha pasado el tratamiento biológico.
METODO DE LOMBRIFILTRO
-
TRATAMIENTO TERCIARIO:
Los filtros que utilizan materiales orgánicos como empaque (paja, pasto, madera, turba, etc.) son los llamados “Biofiltros”. El efluente, aguas servidas o residuos líquidos orgánicos, es rociado en la superficie del Biofiltro y escurre por el medio filtrante quedando retenida la materia orgánica, la cual es consumida por la actividad microbiológica, oxidándola y degradándola.
LOMBRIFILTRO:
Si bien es cierto hoy es posible utilizar el agua en lo cotidiano y ser sustentables. Como siempre la información está al alcance en los procesos de la naturaleza, el suelo fértil es uno de los mejores sistemas para purificar el agua contaminada; con 800 millones de años de experiencia son protagonistas
fundamentales
las
lombrices.
El lombrifiltro es “tecnología limpia” y es altamente eficiente para tratar
efluentes industriales orgánicos, aguas negras y grises de residencias individuales o comunitarias, hoteles, escuelas, camping, etcétera. Las lombrices, la mas usada es la lombriz roja californiana (Eisenia foetida) en simbiosis con comunidades de microorganismos (Achromobactersp., Flavobacterium sp., Pseudomonas sp., Alcaligenes sp., Haerotilus natans y Beggiataa sp. entre otras)encargados de efectuar la degradación de la materia orgánica presente en las aguas servidas domésticas y riles.
• Características del sistema de lombrifiltro: Consiste en un filtro
percolador de baja tasa por el cual se hace pasar el agua a tratar. Las capas de distintos materiales que lo componen retienen el material contenido en el agua, permitiendo que los microorganismos y las lombrices oxiden la materia orgánica y dejen pasar solo el agua libre de contaminación. La lombriz es autosuficiente, vive en cautiverio un promedio de cinco años, es una especie rústica, sin embargo, no soporta la luz solar directa. La población de lombrices se autorregula y depende de la cantidad de alimentos que exista. Come todo tipo de materia orgánica, consume cada día el equivalente a su peso, asimilando un 20% para su propio sostenimiento y el 80% lo elimina como humus; esta especie no contrae ni transmite enfermedades. “Los organismos patógenos como las bacte rias,
hongos y protozoos forman parte de su dieta alimenticia, organismos que al ingerirlos los destruye en su tracto intestinal, transformándolos en componentes
de
sus
fecas”.
• El sistema funciona de la siguiente manera: el afluente es asperjado en
la superficie del filtro, luego el agua percola a través de las diferentes capas del filtro, de ello el 95% de la materia orgánica del efluente queda retenido en la superficie y aserrín para luego ser consumida por las lombrices, oxidándola y transformándola en anhídrido carbónico y agua, pasando una parte menor de ella a constituir masa corporal de las lombrices y otra mayor de deyecciones de las mismas; estas últimas, constituyen el llamado humus de lombriz. Por último, el sistema de drenaje permite la recuperación del líquido una vez que éste ha pasado por sus distintos estratos. El líquido es recuperado y tratado mediante luz ultravioleta, cumplirá con las normas para descarga a cursos pluviales, todo esto porque al pasar por los distintos estratos del Lombrifiltro, ha quedado retenido un alto porcentaje de materia orgánica, la cual será transformada en humus sin generar lodos. VENTAJAS DEL SISTEMA • No produce lodos inestables: El Lombrifiltro degrada los sólidos orgánicos del
efluente, sea este de cualquier naturaleza orgánica, sin producir lodos inestables como el resto de los sistemas de tratamiento. No necesita decantador de sólidos orgánicos como tratamiento previo; sólo es necesario instalar una cámara de rejas
o canastillo para retener sólidos inorgánicos, que son erróneamente descargados, y sólidos grandes que pudieran tapar las cañerías o los sistemas de regado de los filtros. • Altos índices de eficiencia: Se ha comprobado científicamente que el sistema
de lombrifiltro posee altos grados de eficiencia en reducir una serie de parámetros, como son: los sólidos suspendidos totales y volátiles, DBO5 y coliformes fecales. • El lecho filtrante no se impermeabiliza: a diferencia de otros sistemas de filtros,
nunca se colmata o impermeabiliza. Esta característica se debe principalmente a la acción de las lombrices que, con su incansable movimiento, crean túneles y canales que aseguran en todo momento la alta permeabilidad del filtro. Los materiales sólidos orgánicos presentes en el agua servida, que colmatan o tapan otros filtros, en este caso son digeridos por las lombrices. • Bajos costos de operación, mantención y limpieza: el Lombrifiltro sólo
requiere de la construcción de las obras civiles e instalación del relleno. Los costos operacionales son mínimos (energía para funcionamientos de bombas) y su mantención es muy simple. Los costos de operación, mantenimiento y limpieza, se reducen a 1/3 respecto a los sistemas existentes en el mercado. • Sistemas modulares ampliables: el mismo funciona por unidad de superficie,
sistema modular, por lo que se puede ir ampliando de acuerdo a las necesidades. • Sistema ecológico: que reutiliza el agua tratada: el mecanismo de Lombrifiltro
Dinámico y Aeróbico permite reutilizar el agua tratada para riego subsuperficial. El proceso de tratamiento de efluentes y aguas servidas, es natural, por tanto, no incorpora elementos químicos. Como no utiliza químicos ni sustancias tóxicas, no existe riesgo en dañar el ambiente. • Produce un subproducto que es abono natural: la materia orgánica del
afluente es convertida en masa corporal de lombrices y en humus de lombriz. Cada cierto tiempo, pueden extraerse los excesos de humus y así, reconstituir la estratigrafía inicial del lombrifiltro para ser utilizados como abono agrícola. • Mantenimiento y Limpieza: La tecnología usada es eficiente y simple, necesita
poca energía y no requiere de químicos ni equipos especiales para su funcionamiento. Cualquier persona puede realizar la mantención. La gran capacidad del medio filtrante para retener la humedad permite que el lombrifiltro pueda pasar grandes períodos sin agua, sin perder su flora microbiana y lombrices. Esto lo hace ideal para procesos donde el lombrifiltro no es ocupado continuamente. Otros sistemas de tratamientos de aguas requieren ser alimentados con frecuencia, lo que obliga a contar con una persona especialmente a cargo.
6.3.
Marco Conceptual
BIOFILTRO:
Los Biofiltros, también denominados filtros biológicos, son dispositivos que eliminan una amplia gama de compuestos contaminantes desde una corriente de fluido (aire o agua) mediante un proceso biológico. El Biofiltro o más conocido como Lombrifiltro, es un sistema de tratamiento biológico de cultivo fijo, en base a lombrices y bacterias combinado con diferentes materiales filtrantes. El efluente, aguas servidas o residuos líquidos orgánicos, es rociado en la superficie del Biofiltro y escurre por el medio filtrante quedando retenida la materia orgánica, la cual es consumida por las lombrices, oxidándola y degradándola. DBO:
La demanda bioquímica de oxígeno es un parámetro que mide la cantidad de oxígeno consumido al degradar la materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión. Se utiliza para medir el grado de contaminación; normalmente se mide transcurridos cinco días de reacción ( DBO5 ) y se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mgO2/l).
FLAVOBACTERIUM SP:
Género bacteriano perteneciente al grupo de las flavobacterias organotrofas. Se trata de bacilos aerobios, inmóviles. Gram negativos. Típicos de agua dulce y salada, alimentos, y plantas procesadoras. Es una especie comensal en ciertos animales acuáticos. PSEUDOMONAS SP:
Es un género de bacilos rectos o ligeramente curvados, Gram negativos, oxidasa positivos, aeróbicos estrictos aunque en algunos casos pueden utilizar el nitrato como aceptor de electrones. El catabolismo de los glúcidos se realiza por la ruta de Etner-Doudoroff y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Algunos miembros del género son psicrófilos, mientras que otros sintetizan sideróforos fluorescentes de color amarillo-verdoso con gran valor taxonómico. Es común la presencia de plásmidos y no forman esporas. ALCALIGENES SP:
Es una bacteria Gram negativa perteneciente al género Alcaligenes. Presenta forma bacilar y motilidad flagelar (v. imagen). Como características bioquímicas más notables, no es nitrato-reductora, es oxidasa-positiva, catalasa-positiva y citrato-positiva (aerobio estricto).
VII.
SISTEMAS DE HIPOTESIS 7.1.
HIPOTESIS 7.1.1. Hipótesis Generales
La temperatura de operación es 30°C con una cantidad de 100 gramos de lombrices 7.1.2. Hipótesis Especificas
La temperatura de operación es 30°C. La cantidad de lombrices es 100 gramos.
7.2.
OPERACIONALIZACION DE VARIABLES E INDICADORES DE LAS HIPOTESIS
7.2.1.
VARIABLE INDEPENDIENTE
Temperatura Cantidad de lombrices Volumen de las aguas residuales domesticas 7.2.2.
VARIABLE DEPENDIENTE
Porcentaje de reducción de carga orgánica (DBO) de las aguas residuales VIII.
domésticas.
DISEÑO METODOLOGICO 8.1. TIPO DE INVESTIGACION Investigación Aplicada 8.2. METODOS A UTILIZARSE Y NIVEL Método Experimental Nivel Explicativo 8.3. ACOPIO Y PROCESAMIENTO DE DATOS 8.3.1. Fuentes de la información 8.3.2. Diseño de Experimento
Bibliografía Castillo, J. (2009). ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS. UNIVERSIDAD DE CHILE . Parra, I., & Chiang, G. (2013). Modelo integrado de un sistema de biodepuración en origen de aguas residuales domiciliarias. Una propuesta para comunidades periurbanas del centro del Sur de Chile. Redalyc.
