Ingeniería y Arquitectura
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Item Evaluación de la planta de tratamiento de agua residual de Bosques de Santa Ana conformada por un reactor anaerobio de flujo ascendente de manto de lodos (UASB) con postratamiento de lodos activados(2019) Flores Sánchez, Eduardo Alfonso; Vidal Rivera, PaolaEl siguiente trabajo de investigación consistió en la evaluación del funcionamiento del sistema de tratamiento de aguas residuales de la planta de Bosques de Santa Ana, que está conformado por la combinación de las tecnologías de reactor anaerobio de flujo ascendente de manto de lodos (UASB por sus siglas en inglés) con postratamiento aerobio de lodos activados. La evaluación se realizó mediante el análisis de la eficiencia en la remoción de contaminantes del agua residual y del consumo energético del sistema. Para llevar a cabo el estudio se desarrolló un plan de monitoreo del sistema de tratamiento que abarcó un lapso de entre 3 y 4 meses, en el cual se establecieron una serie de muestreos y análisis de laboratorio en distintos puntos del sistema, permitiendo determinar las propiedades físico-químicas y de calidad del agua en la entrada y salida de cada una de las unidades de tratamiento, así como para caracterizar los lodos tanto en el interior del reactor UASB como en sistema de lodos activados. De acuerdo con los resultados obtenidos para los parámetros físico-químicos evaluados, para el reactor anaerobio UASB, los promedios de la eficiencia de remoción alcanzados fueron de 52% para DBO y 42% para DQO, mientras que para la unidad de lodos activados las eficiencias promedio fueron de 83% para DBO y 70% para DQO. También se tiene que en general la PTAR alcanzó promedios de remoción de DBO y DQO del 93% y 82% respectivamente. Para el caso de los sólidos totales y sólidos suspendidos totales se encontró que en algunos de los muestreos las eficiencias de remoción alcanzaron valores negativos, indicando que hubo arrastre de sólidos en los efluentes de ambas unidades de tratamiento. Con respecto al nitrógeno amoniacal en ambos casos se encontraron valores positivos en la eficiencia de remoción, con valores promedio de 43% para el reactor UASB y 77% para los lodos activados, mientras que para la PTAR en general la eficiencia ...Item Comparación de la eficiencia de cuatro medios de soporte para filtros percoladores como tratamiento posterior a un reactor anaerobio de manto de lodo (UASB) en la planta de tratamiento de aguas residuales del Residencial Bosques de Santa Ana(2019) Aguilar Garita, Ariel; Vidal Rivera, PaolaEl proyecto consistió en la implementación de un sistema de biomasa adherida a escala de laboratorio para el postratamiento de un reactor anaerobio de flujo ascendente de manto de lodo (UASB), en la planta de tratamiento de aguas residuales ordinarias de Bosques de Santa Ana, administrada por el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA).. Se utilizaron cuatro medios de soporte: dos de esponjas de poliuretano (sistema de esponjas de flujo descendente, DHS), uno de ellos japonés, el otro, hecho con impresión 3D; el tercero, de elementos plásticos, y el cuarto, de piedra cuarta. Se evaluó el comportamiento del modelo por medio de muestreos, para el caudal de entrada al sistema y el de salida de cada medio filtrante. Los resultados se compararon con el reglamento de vertido y reuso de aguas residuales de Costa Rica (DE-33601- s-minae). Se construyó una estructura de madera de 2 metros de altura para soportar 4 prismas (60 cm de altura y 15 cm de lado) llenos con los materiales de soporte antes mencionados. El caudal de entrada fue bombeado desde un tanque de almacenamiento (un barril adosado al reactor UASB). Cada medio de soporte fue alimentado con 0,225 l/min con una carga orgánica volumétrica de 2,4 kgDBO/m³/d desde el 15 de agosto de 2018 y el 31 de octubre de 2018, debido a las limitaciones del aparato experimental, esto implicó una sobrecarga orgánica. Las pruebas de los parámetros DBO, DQO, pH, sólidos sedimentables y sólidos suspendidos totales indicaron que los filtros percoladores redujeron la carga de materia orgánica que ingresó al sistema, los materiales esponjosos dieron mejores eficiencias de remoción, seguidos del plástico y el pétreo, sin embargo, ningún filtro logró cumplir en promedio con los límites de vertido de DBO. Se evidenció que la rigurosidad en el mantenimiento es el factor de mayor peso para garantizar el correcto funcionamiento del modelo físico.Item Evaluación del modelo escala de biomasa suspendida por medio de esponjas colgantes de flujo descendente (DHS) como postratamiento de un reactor anaeróbico de flujo ascendente (UASB)(2018) Solís Morales, Katherine; Centeno Mora, ErickLa siguiente investigación es el resultado del seguimiento de un sistema escala de postratamiento de aguas residuales, usando como tratamiento previo un reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB). El modelo utiliza biomasa adherida por medio de esponjas de flujo descendente (DHS por sus siglas en ingles). Se realizó una evaluación de comportamiento por medio de muestreos, tanto del caudal de entrada como el de salida en el DHS. Estos resultados fueron comparados con el reglamento de vertido y reuso de aguas residuales de Costa Rica (DE-33601- s-minae). El sistema DHS se construyó en la planta de Bosques de Santa Ana, administrada por el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA). El DHS consistió en una estructura de torre metálica apernada, de 4 metros de altura. La torre fue rellenada con 1 m3 de esponjas de poliuretano dentro de soportes cilíndrico de polietileno de alta densidad. A esta configuración se le conoce como DHS de tercera generación. El estudio se realizó para dos diferentes periodos, el periodo 1 considero un caudal de 3 l/min y un periodo de retención hidráulica de 5,5h, que se extendió desde el 10 de octubre del 2016 hasta el 12 de diciembre del 2016. El periodo 2 uso un caudal de 12 l/min con un periodo de retención hidráulica de 1,38 horas, que fue desde el 11 de enero del 2017 hasta el 3 de marzo del 2017. El periodo 1 operó con una carga hidráulica fue de 4,32 m3/m3d y una carga orgánica volumétrica de 0,31 kgDBO *m-3*d-1. El periodo 2 operó con una carga hidráulica de 17,39 m3/m3d y una carga orgánica volumétrica de 1,43 kgDBO *m-3*d-1. Los resultados de eficiencias de remoción para el periodo 1, dieron valores de 57% en DBO, 56 % de DQO y 44% de SST. En el caso del periodo 2, las eficiencias fueron de 50% en DBO, 55% en DQO y 35% en SST. Los promedios totales en el comportamiento del sistema fueron de 54 en DBO, 56% en DQO y de ...Item Análisis integral y propuesta de mejoras para un manejo adecuado de las aguas residuales de la ciudad de San Isidro de Pérez Zeledón(2010) Lotz Valverde, Ann Marie; Torres Corral, LauraEl sistema de tratamiento utilizado actualmente en la ciudad de San Isidro de Pérez Zeledón consiste de dos lagunas facultativas de estabilización que funcionan en paralelo. Se encontró que apenas un 26% de la población de San Isidro cuenta con servicio de recolección y tratamiento. Además se evaluó el funcionamiento de las lagunas y se determinó que, a pesar de que en términos de diseño las lagunas no se encuentran sobrecargadas, los parámetros medidos en el efluente no cumplen con la normativa de vertido. Con el fin de plantear una solución al problema de manejo de aguas residuales se realiza una estimación de la población al año 2035 y se establecen geográficamente las zonas de crecimiento de población en las cuales se considera factible brindar servicio de recolección y tratamiento. Para el caudal de diseño obtenido a partir de la estimación de población y datos de consumo, se realiza un diseño preliminar (a nivel de dimensionamiento) de tres tecnologías de tratamiento; lagunas de estabilización facultativas, reactor anaerobio de flujo ascendente (RAFA) seguido por filtros percoladores y como tercera alternativa lodos activados convencionales. Por medio de un análisis de toma de decisión multicriterio, se escoge la alternativa más adecuada. De acuerdo con la topografía de la zona y con los patrones de crecimiento poblacional es posible definir dos subcuencas. En cada una de las subcuencas se debe ubicar una planta de tratamiento de aguas residuales. El caudal de aguas residuales estimado para las dos subcuencas es muy similar, por lo que los diseños preliminares se realizan para el caudal mayor. Se tienen dos terrenos disponibles para ubicar el sistema en la subcuenca 1 y un terreno para la subcuenca 2. En la subcuenca 2 por limitaciones de espacio es imposible implementar un sistema lagunar, en la subcuenca 1 es posible utilizar cualquiera de las alternativas propuestas. ...Item Evaluación de la viabilidad técnica para la utilización de un reactor del tipo U.A.S.B. en el tratamiento de aguas residuales de un beneficio(2004) Jaubert Calvo, Óscar Gerardo,; Chacón Scheidelaar, Michael HenryEl tratamiento y la solución de los problemas que ocasiona el manejo de las aguas residuales como las que proceden del beneficiado de café, encuentran una mejor y más viable solución parcial en el tratamiento anaerobio. Para poder manejar y estudiar de una forma sencilla el funcionamiento de los reactores anaerobios de aguas residuales se trabaja con modelos a escala, como el que se encuentra instalado en el laboratorio de Ingeniería Ambiental (U.C.R.) El análisis técnico se realiza con base en las observaciones y resultados de pruebas de laboratorio en cuanto a la remoción de DQO, para diferentes condiciones de operación. El diseño propuesto contempla la instalación de un reactor U.A.S.B., en el beneficio Coopedota R. L. El equipo se instalará en la segunda laguna anaerobia, de forma que esta actue como nivelador de carga y pH. La laguna aerobia se mantendrá en operación para que sirva como elemento para adecuar el efluente del reactor a las condiciones finales. El reactor se diseñó para un pico de cosecha de 1600ff y una carga contaminante total de 19 200 kg00ofm3 • El equipo se divide en cuatro modulos de 486m3 y con una velocidad de carga orgánica de 1Okg00ofdía m3• El costo del equipo instalado es de US$251 000, que se divide en la obra gris, tubería, bombas y el intercambiador de calor. El costo anual de operación es de US$49 000/año, que corresponde a US$0,20/m3.