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Nuevas Tecnologias en los Tratamientos de Aguas Residuales Catalizadores Organicos BOC ProVMA MARZO 15 2013 Ing Jairo Quintero D, Colombia Representado in Peru por Hidroambiente - Soluciones Tecnológicas EL MUNDO DE LO ORGÁNICO: CICLO DEL CARBONO Animales Vegetales Carbohidratos Proteínas Vitaminas Grasas H H H H H I I I I I H -C - C – C – C – C – R I I I I I H H H H H H H I I H -C – C - r I I H H H H I I H -C – C - r I I H H Resultados: Líquidos y Sólidos PROCESO GENERAL PARA DEGRADAR LA MATERIA ORGÁNICA COMER MATERIA ORGÁNICA SERES VIVOS RESPIRAR OXIGENO FUNDAMENTAL: AIREACIÓN EN SISTEMAS DE TRATAMIENTO. Materia Orgánica Microorganismos Oxigeno The Digestion Sequence Que son los Catalizadores Organicos ? 5 DE QUE SE COMPONE UN CATALIZADOR ORGANICO ? Catalizador extraido biológicamente Complejo de plataforma de proteina Enzimas de oxidacion biológica seguros 6 CARACTERISTICAS DEL CATALIZADOR ORGANICO Seguro No toxico No irrita No inflamable 100% Biodegradable 7 Catalizadores Organicos son una Alternativa Segura para: Control de olores Reduccion de la DBO, DQO, SST Control de grasas y aceites Reduccion de Lodos Mejora Compostaje 8 Comparacion con productos Similares CATALIZADOR ORGANICO Reacciona con muchas sustancias Pueden trabajar solos Son estables Mejoran las reacciones Químicas y Biológicas Mezcla fácil con otros Organicos Forma Microburbujas Multiplica el Oxigeno ENZIMAS Extremadamente especifica Necesitan co-enzymes Son Inestable Limitado en Sistemas Biológicos Pueden ser Irritantes No Hacen Microburbujas No incrementan Oxigeno Beneficios Demostrados • • • • • 30% to 40% Aeration Energy Savings 17% to 30% Reduction in Sludge 17% Reduction in Polymer 40% to 60% Reduction in BOD Substantial Odor Elimination EFECTO DE LAS ENZIMAS CATALIZADORAS EN UNA REACCIÓN CATALIZADORES ORGANICOS SON . . . MOLECULAS CON COMPONENTES HIDROFÓBICOS E HIDROFILICOS Con componentes que se asocian facilmente con el medio ... Y componentes que se asocian facilmente con los otros compuestos. 12 Atrapa cada componente . . 13 Entonces los organiza. . . En un agregado, llamado …. BOC 14 Mecanismo de Solubilización Bacteria Una pequeña partícula de grasa es grande comparada con una bacteria Las bacterias no pueden aprovechar los compuestos a menos Materia Orgánica que estén disueltos o semidisueltos Catalizador Organico ataca la grasa y trabaja a su modo pedazos mas pequeños Bacteria 16 Otros BOC traen las bacterias y los gases y forman el agregado. 17 Incremento de la solubilidad La materia Orgánica es solubilizada al tamaño asimilable por las bacterias Una de las estructuras mas facinantes formadas por BOC son las microbubujas 19 Cuando el BOC es formado 20 Los gases o el oxigeno son atrapados 21 Los gases o el oxigeno son atrapados 22 Los gases o el oxigeno son atrapados 23 Formando una microburbuja 24 El gas puede ser usado en las reacciones, aumentando sustancialmente el oxigeno disponible. 25 Cuando los contaminantes vienen a la microburbuja 26 Cuando los contaminantes vienen a la microburbuja Con la bacteria 27 El gas puede ser utilizado en la reaccion Y el contaminante consumido 28 El gas puede ser utilizado en la reaccion Y el contaminante consumido 29 El gas puede ser utilizado en la reaccion Y el contaminante consumido 30 NUEVA ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO DE MATERIA ORGÁNICA Catalizadores Orgánicos TRATAMIENTO DE OLORES MOLESTOS Reacciones de control de olor H2S + O2 → SO2 + H2O NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e− NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e− Al mejorar digestión y tratamiento de la materia orgánica mejora la generación de olores. ÓLOR = SUMA DE GASES PERCIVIDOS POR LA NARIZ EVOLUCIÓN MEDICIÓN DE OLOR: OLORES: Norma en 18 países. 1 UO = 123g n-butanol/m3 2003 – CEN 13.725 (NCh3190) 1850 – Inicio Olfatometría 1960 – Gases 2007 – Olores Tendencia Internacional INTERACCIONES IONICAS ACELERADAS Las interacciones ionicas intervienen las diferentes cargas. Cargas opuestas se atraen. El agua entre las particulas ofrece resistencia. BOC reduce esta resistencia y reune mas cerca las particulas miestras estas se organizan. 33 + Carga Atraccion ionica - Carga Resietencia del agua 34 + Carga Atraccion ionica - Carga Resistencia del agua 35 + Carga Atraccion ionica - Carga Menor resistencia . . . La reaccion ocurre mas facilmente 36 Interior de una tuberia sanitaria a gravedad Tubo Espacio de aire Agua residual 37 Inside a Gravity Sewer Pipe Capa bacteriana formada al interior 38 Capa bacteriana al interior Capa de limo encima de la bacteriana Oxigeno limitado 39 Las bacterias predominante s entonces son anaerobias El limo impide que el oxigeno llegue a las bacterias O2 40 La tuberia se transforma a anaerobia y los compuestos se reducen. . . formando olores Al mismo tiempo . . . El oxigeno de la tuberia desaparece Sulfatos + Sulfitos + Hidrogeno 41 La tuberia se transforma a anaerobia y los compuestos se reducen. . . formando olores Al mismo tiempo . . . El oxigeno de la tuberia desaparece H2S 42 H2S es un gas muy corrosivo La tuberia es destruida H2S 43 El limo y la grasa continuan depositandos e en la tuberia El flujo se reduce 44 TRATAMIENTO CON BOC 45 TRATAMIENTO CON BOC La capa de limo es reducida 46 TRATAMIENTO CON BOC La capa de limo es reducida Las bacterias anaeróbias son expuestas al oxigeno Las microburbuj as agregan oxigeno a la tuberia 47 TRATAMIENTO CON BOC Cada vez más aerobica . . . Los olores son prevenidos por la formación de condiciones aerobicas Se previene la corrosion 48 TRATAMIENTO CON BOC Con uso continuado la tuberia se pone más limpia Prevencion de la corrosion Reduce la aparición de olores subitos Increment o del flujo 49 TRATAMIENTO CON BOC El proceso entero pasa despacio, naturalment e Los resultados se mantienen por varios días despues de la suspención del tratamiento 50 Donde los BOC son adicionados en las alcantarillas ? BOC son adicionados arriba antes de percibir los olores en los alcantarillados Tipicos Problemas de olor en alcantarillas WWTP Flow Tipicos Problemas de olor en alcantarillas WWTP Gravity Main Force Main Gravity Main Flow Street Manhole Lift Station Main Lift Station Tipicos Problemas de olor en alcantarillas WWTP Flow Odor Here Tipicos Problemas de olor en alcantarillas Flow Odor Here Problem Here (Treat Here) Tipicos Problemas de olor en alcantarillas Odor Here Flow Tipicos Problemas de olor en alcantarillas Odor Here Problem Here (Treat Here) Flow Tipicos Problemas de olor en alcantarillas Odor Here Flow Tipicos Problemas de olor en alcantarillas Odor Here Flow Problem Here (Treat Here) Tipicos Problemas de olor en alcantarillas But not here Flow Odor Here Tipicos Problemas de olor en alcantarillas But not here Odor Here (Treat Here) Flow Problem Here But not here Flow Tipicos Problemas de olor en alcantarillas Odor Here Odor Here Tipicos Problemas de olor en alcantarillas Treat here Odor Odor and Here Here Problem Here Flow LAGO IDEAL 3 Zonas Aeróbica Alta tasa de remosion de DBO, Oxidaccion de olores Facultativa Tasa moderada de remosion de DBO, sistema regulador Anaeróbica Baja tasa de remosion de DBO, Conversion de nitrato a gas nitrogeno, Formacion of sulfitos, metano, acidos orgánicos, alcoholes, Acumulacion de sólidos sedimentables, produccion de malos olores Zona anaeróbia pequeña, el sistema esta en balance Metcalf & Eddy, Ingenieria de aguas residuales, 3rd Edition 64 LAGO REAL Muy pequeña zona aeróbia Pequeña zona facultativa Gran zona anaeróbia Lodos anaeróbios Gran zona anaerobia: Sistema desequilibrado 65 QUE HACE QUE UN LAGO ESTE MAL? La comida se limita en las zonas aeróbica y facultativa O2 La zona anaeróbia crece La capa de limo formada, bloquea el oxigeno Los sólidos suspendidos se establecen en el fondo 66 QUE HACE QUE UN LAGO ESTE MAL? Las bacterias nitrificantes, normalmente encontradas en esta zona se limitan. El amoniaco no es transformado a nitritos ni a nitratos Las anaeróbias se ven forzadas a adoptar los sulfatos en su metabolimos en lugar de los nitratos El sulfato es reducido a sulfito y se combina con el hidrogeno para formar H2S 67 QUE HACE QUE UN LAGO ESTE MAL? La concentracion de amoniaco aumenta hasta niveles tóxicos para la mayoria de las bacterias aerobias La zona anaeróbia crece La producción de H2S se incrementa El lago hiede, la calidad del agua disminuye, la dirección del Nitrogeno se pierde 68 LAGO TRATADO CON BOC Las microburbujas agregan el Oxigeno disponible Lo anaeróbio es expuesto al Oxigeno La zona anaeróbia empieza a disminuir O2 La capa de limos es reducida. La comida empieza a estar disponible desde el fondo 69 LAGO TRATADO CON BOC Las bacterias nitrificantes en presencia del Oxigeno convierten el amoniaco a nitratos El Oxigeno tambien convierte los sulfitos a sulfatos o disulfitos, la produccion de H2S decrece. O2 El lago se vuelve más aeróbio y decrecen los lodos. La calidad del agua aumenta. La dirección del Nitrogeno vuelve 70 NUEVA ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO DE MATERIA ORGÁNICA Catalizadores Orgánicos TRATAMIENTO DE OLORES MOLESTOS Reacciones de control de olor H2S + O2 → SO2 + H2O NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e− NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e− Al mejorar digestión y tratamiento de la materia orgánica mejora la generación de olores. ÓLOR = SUMA DE GASES PERCIVIDOS POR LA NARIZ EVOLUCIÓN MEDICIÓN DE OLOR: OLORES: Norma en 18 países. 1 UO = 123g n-butanol/m3 2003 – CEN 13.725 (NCh3190) 1850 – Inicio Olfatometría 1960 – Gases 2007 – Olores Tendencia Internacional Proyecto Normativo Olores CÓMO EVALUAR LA INTENSIDAD DE LOS GASES QUE SE GENERAN EQUIPOS PARA MEDICIÓN DE GASES NASAL RANGER DRAGER NH3 – H2S ODALOG H2S PATRÓN DE GENERACIÓN DE OLORES SIN Y CON APLICACIÓN DE CATALIZADOR ECOCATALYST 28.43 ouE/m3 2.68 ouE/m3. LIMITE PERMISIBLE INMISION DE OLOR = 3UG/UO Control de Olor en Estacion de bombeo Monteria Colombia Control de Olor en Estacion de bombeo Monteria Colombia Anaerobic Digester Optimization ® with Bio-Organic Catalyst NYWEA 81st Annual Meeting February 3, 2009 One Year Study November ‘07 - November ‘08 Ridgewood NJ WPCF Layout and BOC Injection Point BOC Injection Point 02/02/09 79 Summary Of BOC Anaerobic Digestion Optimization 62% increased biogas production produced an annual savings of $38,500 in NG purchases against the baseline period. Increased biomethane yields offer potential further annual NG savings of $24,500 - $31,000 through a reduction, or elimination, of NG usage in Building Boiler. 29.3% reduction of sludge volumes offers projected savings annually of $18,945.38. Reduction of secondary aeration energy usage on total kWh’s used per Kg of CBOD5 has been reduced by 29.4%, for a savings of $132.67 per day, or a savings of $48,424.55 per year. 02/02/09 80 Trampas de Grasas Industrial Trampa Grasa SIN EcoCatalyst Aplicacion de EcoCatalyst Trampa Grasa con Ecocatalyst Recoleccion de Residuos Solidos Recuperacion de Lagunas Facultativas MEDIDAS TOMADAS PARA EL CONTROL DE OLORES •Control directo de olores dentro de la planta de procesos, bodegas y carros transportadores. Tratamientos de Lixiviados foto Junio 6 2012 Tratamientos de Lixiviados foto Octubre 9 2012 AQ-C28 Water Clarifier-Results Of Use In The Graydon Pool (Pool Capacity of 3.8 million gallons) “Before The Addition AQ-C28”-Water Visibility-2008 June: Fluctuating 5 to 12 Feet Sodium Hypochlorite usage: 744 gallons July : Fluctuating 2 1/2 to 12 Feet Sodium Hypochlorite usage: 372 gallons “With The Use Of AQ-C28”-Water Visibility-2009 June : Consistent 12 Feet Sodium Hypochlorite usage: 156 gallons July: Consistent 12 Feet Sodium Hypochlorite usage: 96 gallons In 2009-Sodium Hypochlorite usage was reduced ,74% over 2008. Water clarity dramatically improved. 7/24/2009 94 Contáctenos, nos gustaría ayudar en la solución de sus necesidades Hidroambiente Soluciones Tecnologicas jairo@tqi.com.co Cel: 312 2886056 - 3176456456 Cali – Colombia www.tqi.com.co BOC es representado en Peru por jairo@tqi.com.co GRACIAS
