Theme 1: Becoming Unbound from Distress

11.1 Composición técnica

11.1.1 Funcionamiento

El reactor de doble compartimiento con filtro anaerobio no es capaz de operar a toda su capacidad, debido a la velocidad de crecimiento de las bacterias metanogénicas, el arranque puede tomar de seis a nueve meses, dependiendo sobre todo de la cantidad de biomasa activada inoculada. Una vez se encuentra trabajando a toda capacidad se cataloga como un sistema estable el cual requiere poca atención.

El reactor está compuesto por tres compartimientos en las paredes de cada extremo, es decir las partes exteriores del sistema, sin tener en cuenta las secciones internas, donde se

encuentran los tubos principales encargados de suministrar y evacuar las aguas residuales domésticas.

114 Una vez ingresa el agua residual doméstica por el tubo madre, pasa de la primera sección a la segunda (el cual consta de un ancho total de siete metros) por un sistema de tuberías, más exactamente cuatro tubos con un diámetro de seis pulgadas.

Cuando el recurso hídrico se encuentra en la segunda sección, pasa a la tercera (con un total de tres punto cinco (3.5) metros de ancho) donde está ubicado el filtro anaerobio con una elevación respecto al piso de 0.40 metros, es decir que ya no pasa por medio de tubo, sino al encontrarse el filtro elevado, el agua hace un recorrido ascendente por todas las capas del mismo hasta llegar al tubo de evacuación.

En la última parte del reactor al encontrarse elevado respecto al fondo de este, el agua realiza un flujo ascendente con el fin de salir por la tubería de evacuación pasando por el doble fondo creado para el filtro. (Luisa Maria Gonzalez Gualteros, 2016)

El doble fondo del filtro anaerobio se constituye por una placa con una serie de agujeros de media pulgada de diámetro, lo suficientemente grande para un correcto desplazamiento del agua, pero no tanto como para que la grava que constituye el filtro caiga por ellos. Las capas de los elementos en el filtro inicialmente son de media pulgada de diámetro con un espesor de 0.40 metros, seguida por una más fina de materiales de tres octavos (3/8) de pulgada y un grosor de 0.40 metros. (Luisa Maria Gonzalez Gualteros, 2016)

11.1.2 Mantenimiento

Es preciso contar con un operador, el cual debe revisar diariamente que las tuberías de entrada al reactor no estén obstruidas por algún cuerpo extraño (botellas, plástico, madera o basuras). En caso de encontrar algún objeto debe proceder a retirarlo con la herramienta que encuentre más adecuada, con el propósito de no dañar ningún componente del sistema. Asimismo, el operador lavará la superficie del reactor una vez a la semana como mínimo con la misma agua tratada a presión.

El reactor de doble compartimiento con filtro anaerobio de flujo ascendente, se purgará cuando se encuentre saturado, esto lo indicará la excesiva salida de lodos en el área de afluencia. La purga consistirá en la extracción de Iodos, los cuales conformarán el cuarenta por ciento (40%) de la altura total del reactor, mediante una bomba especializada para Iodos o por válvulas encontradas en el fondo del tanque, esta purga se realizará

aproximadamente dos años después de la fecha de arranque. El lodo generado podrá ser succionado (bombeado) dejando un residuo de unos 0.15 a 0.20 m, ya que esta capa contendrá suficientes bacterias para iniciar una nueva colonia digestora.

Para lograr un funcionamiento total del sistema desde el arranque se recomienda agregar bacterias activas metanogénicas para iniciar el Filtro Anaerobio. Las bacterias activas pueden provenir de los lodos de una fosa séptica rociados en el material del filtro. (Luisa Maria Gonzalez Gualteros, 2016)

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11.1.3 Ventajas y Desventajas 11.1.3.1 Ventajas

 Costos bajos en cuanto construcción y mantenimiento

 No requiere consumo de energía para funcionar

 Existe la posibilidad de recuperar y utilizar el metano como combustible

11.1.3.2 Desventajas

 Largo periodo de arranque (6-9 meses)

 Proliferación de malos olores

 Remueve un porcentaje muy bajo de carga patógena

11.1.4 Compatibilidad con otros sistemas

El reactor de doble compartimiento se puede complementar con otros sistemas de tratamiento (lecho filtrante - campo de infiltración - filtro anaeróbico y/o humedal

artificial). Para complemento de este reactor e incrementar la eficiencia del tratamiento de las aguas residuales, se escogió el filtro anaeróbico el cual será un tratamiento secundario. (Luisa Maria Gonzalez Gualteros, 2016)

11.1.5 Tratamiento secundario (filtro anaerobio de flujo ascendente)

Este tratamiento anaerobio es el más sencillo de mantener porque la biomasa permanece como una película microbiana adherida y porque como el flujo es ascendente el riesgo de taponamiento es mínimo.

El agua residual es alimentada al filtro a través del fondo, el cual está construido de tal forma que permita distribuir el flujo de manera uniforme en toda la sección del filtro. El agua para tratar se hace pasar a través de un cuerpo poroso (grava, piedras quebradas, carboncillo, o piezas de plástico), llevándola al contacto con una fina biopelícula de microorganismos adheridos a la superficie o floculados, donde se realiza el proceso de degradación anaerobia. (Luisa Maria Gonzalez Gualteros, 2016)

11.1.5.1 Mantenimiento

El filtro debe ser limpiado cuando baje su eficiencia. Los filtros se limpian haciendo funcionar el sistema en modo inverso para desbloquear la biomasa acumulada y las partículas, también se puede extraer y limpiar el filtro. (Luisa Maria Gonzalez Gualteros, 2016)

11.1.5.2 Ventajas y Desventajas 11.1.5.2.1 Ventajas

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 No requiere oxígeno. Por lo tanto, usa poca energía eléctrica

 Larga vida útil

 Eficiencia en remoción de DBO

11.1.5.2.2 Desventajas

 Requiere diseño y construcción por expertos

11.2 Estudios y criterios previos a la implementación de un sistema de tratamiento, según el RAS (Resolución 0330 de 2017). Reactor anaeróbico de doble

compartimiento.

1. Visita de campo: Es un reconocimiento del lugar (límites del predio), sectores poblados, localización de los cuerpos de agua (puntos de descarga), existencia de infraestructura vial y redes de suministro de energía.

2. Definir tramites requisitos ambientales que son necesarios para obtener las autorizaciones ambientales, según la normatividad vigente.

3. Estudio de suelos: Se deben realizar estudios como: humedad, permeabilidad, granulometría, conductividad hidráulica saturada, nivel freático y estudios de infiltración.

4. Topográficos: de deben hacer levantamientos planimétricos y altimétricos con el grado de detalle necesario.

5. Hidrometereológicos: Precipitación, evapotranspiración, evaporación, dirección y velocidad del viento, humedad relativa, radiación solar, temperatura ambiente y temperatura del agua residual que se va tratar.

6. Revisión de estudios previos hechos en la zona.

7. Vulnerabilidad sísmica

8. Vulnerabilidad frente a inundaciones

9. Requerimiento ante descargas superficiales, sistemas de alcantarillado público, y del suelo, de acuerdo con la normatividad vigente.

10.Reúso del agua tratada, según la resolución del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible 1207 de 2014 o aquella que la modifique.

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11.2.1 Rangos de eficiencia en el proceso de tratamiento para el rector anaeróbico de doble compartimiento. (ver anexo 4 Rango de eficiencia en los procesos de tratamiento)

Tabla 65. Eficiencia mínima de remoción

Eficiencia minima de remoción de parámetros , porcentajes (%)

Tecnología DBO DOQ SST SSED Grasas y Aceites Patógenos Reactor Anaeróbico

con doble compartimiento y/o

UASB

65-80 60-80 60-70 N/A N/A 20-40

Fuente: Reglamento Técnico para el Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2017)

11.2.2 Tiempos de retención hidráulica

Tabla 66. Tiempo de retención hidráulica para reactores.

Temperatura del agua residual (°C) Tiempo de retención hidráulica (horas)

16 a 19 10 a 14

20 a 26 6 a 9

>26 >6

Fuente: Reglamento Técnico para el Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2017)

11.2.3 Velocidades de flujo

Tabla 67. Velocidades de flujo ascendente para el diseño de rectores

Caudal influente Velocidad ascendente

Caudal medio 0,5 - 0,7

Caudal máximo 0,9 - 1,1

Caudal pico temporal <1,5

Fuente: Reglamento Técnico para el Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2017)

11.2.4 Área de influencia de los distribuidores de flujo en el rector.

Presenta los rangos para la carga orgánica y el área de influencia de cada distribuidor, requeridos en los reactores, de acuerdo al lodo formado. (ver anexo 11 Área de influencia de los distribuidores de flujo en el rector.)

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11.2.5 Licencias y permisos ambientales

Según lo establecido en el decreto 2041 del 15 de octubre del 2014 (por el cual se

reglamenta el Título VIII de la Ley 99 de 1993 sobre licencias ambientales, perteneciente al Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible). En los artículos octavo y noveno del título II, competencia y exigibilidad de la licencia ambiental, el reactor de doble compartimiento con filtro anaerobio no requiere de una licencia ni permiso ambiental.