caso de estudio - Environmental Dynamics International

CASO DE ESTUDIO:
MINER, MO
FECHA DE INICIO: 2012
Improve Plant Discharge Quality
DESCARGA SUCIA
Miner, Mo., con una población de 980 habitantes, es una pintoresca comunidad rural ubicada entre St. Louis (Missouri) y Memphis
(Tennessee). La planta de tratam iento de aguas residuales de Miner, con 20 años de antigüedad, se enfrentaba a varios problemas
técnicos en 2012. La vieja laguna aireada de tres celdas y 47.63
m3/Hr de capacidad tenía una gran cantidad de sólidos
suspendidos. Sus concentraciones de amoniaco y nitrógeno estaban por encima de sus objetivos. “Había varias cosas mal con
la planta”, dijo el operador en jefe Marvin Hatton. Miner necesitaba limpiar su descarga para cumplir con las regulaciones
del Departamento de Recursos Naturales (Department of Natural Resources, DNR) de Missouri y de la Agencia de Protección
Ambiental de los Estados Unidos (Environmental Protection Agency, EPA). El personal de la planta y el ingeniero de la Ciudad de
Miner, Norman Lambert, decidieron que había llegado el momento de hacer una actualización de servicio completa. Llamaron
a Environmental Dynamics International (EDI) para evaluar los problemas y desarrollar un plan de rehabilitación. Decidieron que
debían remplazar la planta vieja por una completamente nueva.“It would have been just as cheap to have a new [plant] put in
[than] to have it cleaned out and put back in service,” Hatton said. “To be honest, it was just time to update.”
“Hubiera sido igualmente de económico instalar una nueva [planta] que limpiarla y volver a ponerla en funcionamiento”, dijo
Hatton. “Honestamente, era el momento de actualizarse”.
REDUCIR PARA CRECER
Lambert seleccionó a EDI para diseñar e implementar una nueva planta de tratamiento lagunar para Miner. EDI propuso una
laguna de aireación extendida con decantación intermitente o IDEAL™ por sus siglas en ingles. La solución se basó en eliminar
los sólidos, en la demanda de oxígeno y en el amoniaco en las aguas residuales de Miner. IDEAL™ puede proporcionar una
nitrificación completa mientras elimina una gran cantidad del nitrógeno total mediante la desnitrificación. El proceso total de
IDEAL™ usa dos estanques; una zona IDEAL™ para el tratamiento avanzado, seguida de un tanque de mezcla parcial con una
zona de reposo para el almacenamiento del lodo biológico y separación de los sólidos, reduciendo así el tamaño de la planta de
Miner mientras aumenta su eficacia. IDEAL™ airea el influente durante dos horas para eliminar DBP y permitir la nitrificación
antes de ingresar en una fase de reposo anóxica y decantación (una hora cada una), lo que ofrece la desnitrificación, retiene la
biomasa y descarga agua limpia. El supernadante y el lodo de purga estabilizado se mezclan parcialmente en el segundo estanque
para mantener un nivel positivo de oxígeno para digerir los sólidos y evitar la producción de amoniaco. Una pequeña porción del
estanque secundario es una zona de reposo en donde se asientan los sólidos que no quedaron atrapados durante el reposo en la
zona de mezcla parcial, lo que permite que fluya agua limpia fuera del estanque hacia la desinfección con rayos UV. Finalmente,
las aguas residuales tratadas se descargan en la zanja norte.
“Es una plantita muy buena”, dijo Hatton. “Nuestras cifras han sido realmente buenas. Muy buenas”.
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CASO DE ESTUDIO: MINER, MO
MEJORAS PRINCIPALES
Cuando la construcción para el proceso IDEAL™ se completó en noviembre de 2012, Hatton dijo que los representantes
de EDI estuvieron una semana capacitando a su personal para usar los equipos y procesos nuevos. En un esfuerzo conjunto,
la Ciudad de Miner y EDI evaluaron la eficacia de la planta durante un invierno con fríos record en 2013/2014. Hatton y
su personal reunieron muestras de compuesto del influente y del efluente de la planta dos veces por semana, mientras
registraban la temperatura en IDEAL™. Estas muestras se enviaron a Environmental Analysis South en Jackson, Mo., en
donde se midió el nivel total de sólidos suspendidos, amoniaco, DBO, nitrito, nitrato y nitrógeno total. De forma consistente,
los análisis de la eliminación de nutrientes entrantes y salientes fueron muy positivos. Los niveles de amoniaco, por ejemplo,
tenían un promedio de 27 mg/l en las aguas residuales que entraron en la planta, y bajaron a menos de 0.05 mg/l en la
descarga; ni una sola muestra sobrepasó el límite de detección del método en el análisis, incluso cuando la temperatura en
IDEAL™ bajó de 3 °C. Igualmente, el DBO bajó de 230 mg/l a 4.5 mg/l, y los sólidos suspendidos disminuyeron de 104 mg/l
a 5.3. El nitrógeno total bajó un 66 % de 32 mg/l a 11 mg/l.
Hatton dijo que las muestras que obtuvieron los oficiales estatales del DNR de Missouri durante una visita a la instalación
también arrojaron resultados positivos en las pruebas. Él adjudicó la mejora en la calidad del agua al proceso más eficaz de
IDEAL™. La instalación de IDEAL™ permitió que la planta de tratamiento de aguas residuales de Miner cumpliera con los
requerimientos regulatorios del DNR.
SOCIEDAD EN CURSO
Hatton dijo que IDEAL™ fue fácil de instalar y que requiere poco mantenimiento, lo que da resultados muy favorables.
Sin embargo, para contar con más apoyo para el mantenimiento del sistema de tratamiento de aguas nuevo, Miner está
buscando firmar un contrato de mantenimiento con EDI. El Consejo de la Ciudad de Miner votará sobre la propuesta de
que EDI proporcione asistencia adicional para el mantenimiento a la planta de tratamiento de aguas residuales de Miner. Si
Miner y EDI celebran un acuerdo de mantenimiento para asegurar el éxito sostenido de la solución IDEAL™, Hatton dijo que
agradecería las visitas ocasionales de servicio de EDI.
“Si tengo algún problema, puedo llamar y ellos ayudarán a resolverlo por teléfono, y si eso no funciona, ellos vendrán”, dijo.
“Ellos han sido realmente buenos con nosotros.”
Miner, MO
Evaluación el desempeño durante el invierno de 2013
Flujo promedio de diseño
Flujo pico de diseño
Flujo actual promedio
Flujo de lluvias
Parámetro
DBO
SST
Amoniaco N
Nitrato-N
Nitrito-N
Nitrógeno total
47.63 m3/h
190.51 m3/h
37.85 m3/h
473.31 m3/h
Influente (mg/L)
230 +/- 40
100 +/- 30
27 +/- 5
0.09 +/- 0.11
0.18 +/- 0.34
32 +/- 3
DBO promedio del diseño
SST promedio del diseño
NTK promedio del diseño
Temperatura (˚C)
Effluente (mg/L)
4.5 +/- 1.0
5.3 +/- 1.7
0.05 +/- 0
9.3 +/- 1.7
0.06 +/- 0.06
11 +/- 3
265 mg/l
220 mg/l
35 mg/l
5.5+/- 2.6
Nota I: El error se calculó usando la
desviación tipo “T” con un intervalo de
confianza del 98 %.
Nota II: El amoniaco-n estuvo
consistentemente por debajo del límite
de detección del método de 0.05 mg/l.
Diseñado por: Lambert Engineering,
Sikeston, MO