Construcción y puesta en operación de un biorreactor de lecho móvil (MBBR) a escala de laboratorio para el tratamiento de aguas residuales domésticas

Abstract

Currently in Mexico there are no significant advances in issues related to the treatment of domestic wastewater and its reuse, which was evidenced by the research carried out during the investigation of this degree project, since currently of the 2526 plants of wastewater treatment existing in Mexico, only 63% of the wastewater produced in the country is treated, which is the reason for carrying out this project, which aims to investigate a more efficient methodology in the treatment of wastewater and low budget such as moving bed technology (MBBR). According to the above, the objective of this degree project is to carry out the pilot scale design of a moving bed reactor with the design parameters from the community of Aporo, Michoacán and observe its hydraulic behavior. For this purpose, the construction of a pilot unit with a scale of 1:12 with respect to the full-scale model was carried out and its hydraulic behavior was analyzed with respect to the different operational parameters of the reactor, such as the percentage of filling of biocarriers in the reactor and aeration system design. Therefore, different filling percentages of biocarriers in the reactor and different designs in the reactor aeration system were tested until having an optimal hydraulic operation in the reactor. Finally, the results obtained were analyzed to generate a mathematical model that helps with the design of the aeration system, with which, based on the geometry of the reactor and the oxygen required, we can obtain an approximate number of diffuser stones that the reactor tank will require to its operation.

En la actualidad en México no se tienen avances importes en temas relacionados con el tratamiento de aguas residuales domésticas y la reutilización de estas, lo cual se evidencio con las investigaciones realizadas durante la elaboración del presente proyecto de grado, ya que actualmente de las 2526 plantas de tratamiento de aguas residuales existentes en México solo se tratan el 63% de las aguas residuales producidas en el país, lo cual motivo a realizar el presente proyecto el cual tiene como objetivo la investigación de una metodología más eficiente en el tratamiento de aguas residuales y de bajo presupuesto como lo es la tecnología de lecho móvil (MBBR). De acuerdo a lo anterior el objetivo del presente proyecto de grado es realizar el diseño a escala piloto de un reactor de lecho móvil con los parámetros de diseño provenientes de la comunidad de Aporo, Michoacán y observar su comportamiento hidráulico. Para ello se realizó la construcción de una unidad piloto con una escala de 1:12 con respecto al modelo a escala real y se analizó su comportamiento hidráulico con respecto a los diferentes parámetros operacionales del reactor, tales como el porcentaje de llenado de biocarriers en el reactor y el diseño del sistema de aireación. Por lo que se probaron distintos porcentajes de llenado de biocarriers en el reactor y distintos diseños en el sistema de aireación del reactor hasta tener un funcionamiento hidráulico optimo en el reactor. Finalmente se analizaron los resultados obtenidos para generar un modelo matemático que ayude con el diseño del sistema de aireación, con el que a partir de la geometría del reactor y del oxígeno requerido podemos obtener un número aproximado de las piedras difusoras que requerirá el tanque reactor para su funcionamiento.