- El documento describe los requerimientos de análisis de laboratorio para el correcto control y monitoreo de los procesos de la planta de tratamiento de aguas residuales PTAS La Farfana. - Los análisis principales son necesarios para determinar la eficiencia de cada etapa, establecer las consignas operacionales óptimas, y asegurar que se cumplan los objetivos de calidad del tratamiento en cada línea (agua, lodo y biogás). - Los parámetros analizados incluyen SST, DBO5, DQO

1. CAPACITACIÓN INTERNA
CONTROL DE PROCESOS
- LABORATORIO
PTAS LA FARFANA, NOVIEMBRE 2011

2. PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011
1. PROCESO GLOBAL:
LÍNEA DE AGUA
DQO
DBO5
DQO
DBO5
Tratamiento
biológico
DQO
DBO5
Digestión
Biogás
DQO
DBO5

3. LÍNEA DE AGUA
CONTROL DE PROCESOS

4. PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011
1. ELEVACIÓN y PRETRATAMIENTO:
Objetivo: Asegurar el ingreso de agua a la planta
y evitar el ingreso de sólidos al proceso
Caudal máximo
horario
15 m3/s
CMD SST 237.790 Kg/d
CMD DBO5 306.485 Kg/d
Es importante
conocer las
características del
afluente a tiempo para
asegurar la calidad del
tratamiento
LÍNEA DE AGUA
SE REQUIERE ADEMÁS DEL CORRECTO
FUNCIONAMIENTO DE MUESTREADORES

5. 1. ELEVACIÓN y PRETRATAMIENTO
Evolución del caudal de entrada
LÍNEA DE AGUAPTAS LA FARFANA, Noviembre 2011
-
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
1.000.000
ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
m3/día
Evolución del
Caudal de Entrada
Año 2011
diseño real 2009 real 2010 real 2011

6. 1. ELEVACIÓN y PRETRATAMIENTO
Evolución de la carga de entrada
LÍNEA DE AGUAPTAS LA FARFANA, Noviembre 2011
-
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
kg/día
Evolución de lacarga de entradaen
SólidosSuspendidos Totales
Año 2010-2011
diseño máxima mensual máxima diaria real promedio móvil 4d

7. 2. TRATAMIENTO PRIMARIO
Clarificadores Primarios
Objetivo: Retirar sólidos suspendidos (lodo primario) y
grasas del agua antes del tratamiento biológico.
Envío de lodo primario a espesadores (línea de lodo).
SE REQUIERE ADEMÁS DEL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE
MUESTREADORES
Nº unidades 16
Capacidad unitaria 0,95 m3/s
Eficiencia de
remoción SST
50%
La correcta operación de
clarificadores primarios
permite una buena
distribución de caudal y
carga en estanques de
aireación para la remoción
de materia orgánica.
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE AGUA
Los resultados de análisis permiten determinar la
eficiencia del sistema

8. 3. TRATAMIENTO SECUNDARIO
Estanques de Aireación
Objetivo: Degradar la materia orgánica disuelta en el agua
disminuyendo la DBO. La eficiencia de remoción depende de
la carga de entrada.
SE REQUIERE TODO EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE OPERATIVO, SENSORES
OD Y Tº MIDIENDO CORRECTAMENTE PARA EL CONTROL DEL PROCESO.
Nº unidades 16
Capacidad
unitaria
0,8 m3/s
Eficiencia
remoción DBO5
90-95%
De acuerdo a los análisis de
laboratorio se calculan los
parámetros de control y se
determinan las consignas de
operación (como el
requerimiento de aireación y
la cantidad de estanques
necesarios)
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE AGUA

9. 3. TRATAMIENTO SECUNDARIO
Parámetros de control:
Parámetro Unidad Significado Rango óptimo
SRT o
Edad del
lodo
días Tiempo de retención de
sólidos, tiempo en que
permanecen los
microorganismos en el
estanque de aireación.
Debe ser menor al
tiempo de
desarrollo de
bacterias
nitrificantes,
actualmente es de
2,5 días
F/M KgDBO/Kg
MV
Razón de cantidad de materia
orgánica (alimento) por
cantidad de microorganismos
0,5-1,0
SST g/L Concentración de lodo en el
estanque de aireación
Actualmente
1,4 – 1,6
IVL ml/g Índice volumétrico de lodos, el
volumen que ocupa una
cantidad de lodo, indicador de
la capacidad de sedimentar
100-150
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE AGUA

10. 3. TRATAMIENTO SECUNDARIO
Clarificadores secundarios
Objetivo: Retirar sólidos suspendidos (lodo secundario)
del agua después del tratamiento biológico.
Nº unidades 16
Capacidad unitaria 0,95 m3/s
Alimentación Licor de mezcla
(900)
Descargas sólidas Lodo de exceso
y lodo de
recirculación
Descargas líquidas Clarificado a
cloración
El análisis del lodo
determina el caudal de
lodo a recircular y el
lodo a extraer del
sistema
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE AGUA

11. 3. TRATAMIENTO SECUNDARIO
Recirculación y Extracción de lodo
Objetivo: Controlar la concentración de lodo secundario en
estanques de aireación y en clarificadores secundarios.
Recirculación
Permite mantener la
concentración de
microorganismos deseada
dentro de los estanques de
aireación
Extracción
Este lodo constituye la
alimentación de los
flotadores, cuya eficiencia
depende de la
concentración SST y del IVL
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE AGUA

12. 4. DESINFECCION
Estanques contacto de Cloro
Objetivo: Eliminación de coliformes fecales en el
agua tratada.
Estanques de
contacto
Evaporadores Dosificadores
Nº unidades 4 3 4
Capacidad unitaria 3,75 m3/s 200 Kg/h 200 Kg/h
DE ACUERDO A LOS RESULTADOS DE LABORATORIO SE DETERMINA LA
DOSIS DE CLORO Y LA CANTIDAD DE EQUIPOS NECESARIOS PARA
CONSEGUIRLA DE MODO DE ASEGURAR LA CALIDAD DEL EFLUENTE
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE AGUA

13. RESUMEN…
•Requerimientos Línea de Agua:
Área Requerimiento Principales análisis
Pretratamiento Características afluente para
determinar capacidad de
tratamiento
SST, SSV, DQO, DBO5
Tratamiento
primario
Características lodo y agua para
determinar eficiencia y carga a
tratamiento biológico
SST, DQO, DBO5
Tratamiento
secundario
Características licor de mezcla y
lodo recirculación para determinar
consignas operacionales y
necesidad de cloración por bulking
SST, SSV, DQO, DBO5;
IVL, Observación
microscópica
Cloración Características efluente para
asegurar el cumplimiento de
contrato y normativa
Cloro, coliformes
fecales, SST, DBO5,
DQO
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE AGUA

14. LÍNEA DE
LODO
CONTROL DE PROCESOS

15. 1. FLOTACIÓN
Objetivo: Concentrar los lodos biológicos
Nº unidades 6
Capacidad unitaria (m3/h) 175-350
Concentración alimentación
(desde lodo de exceso)
2 -4 g/L
Concentración lodo flotado
(hacia lodo mixto)
min. 35 g/L
Tasa de captura (con SST
agua recuperada, hacia
estanques de aireación)
80-90%
A PARTIR DE LA CARACTERIZACIÓN
DE LAS CORRIENTES SE
DETERMINA LA EFICIENCIA DEL
PROCESO Y LAS CONSIGNAS DE
OPERACIÓN ASÍ COMO EL
REQUERIMIENTO DE UNIDADES EN
FUNCIONAMIENTO
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE LODO

16. 2. ESPESADORES
Objetivo: Concentrar el lodo primario.
Nº unidades 3+1
Concentración alimentación
(desde clarificadores
primarios)
3 – 4 g/l
Concentración lodo
espesado (a lodo mixto)
60-70 g/l
Concentración agua
recuperada (a cabeza)
300 mg/l
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE LODO
A PARTIR DE LA CARACTERIZACIÓN
DE LAS CORRIENTES SE
DETERMINA LA EFICIENCIA DEL
PROCESO Y LAS CONSIGNAS DE
OPERACIÓN ASÍ COMO EL
REQUERIMIENTO DE UNIDADES EN
FUNCIONAMIENTO

17. 3. CÁMARA DE MEZCLA
Objetivo: Mezcla de lodos primarios espesados y
lodos biológicos flotados.
Lodo flotado 35 g/L , 60%SSV
Lodo espesado 60 g/L, 70%SSV
Lodo mixto (carga a
digestión)
180 – 220 TonMV/d
A PARTIR DE LA CARACTERIZACIÓN DE LAS CORRIENTES SE DETERMINA LA
DISPONIBILIDAD DE LODO Y SE CALCULA LA CARGA A LA DIGESTIÓN Y SE
DETERMINAN LAS CONSIGNAS DE OPERACIÓN
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE LODO

18. 4. DIGESTIÓN
Objetivo:
•Reducir Volumen global de los lodos producidos.
•Estabilizar los lodos, en su contenido de materia orgánica.
•Producción de biogás
Nº unidades 8
Capacidad unitaria (m3) 15.000
Caracterización lodo
digerido
AGV, pH, Tº,
MS, MV
Caracterización biogás CH4, CO2, H2S
Alimentación regular
Comida Lodosfrescos
Temperatura 37°C
Acidez neutra
Producción
Energia Biogas =>Energia
Residuos
Excrementos Lodos digeridos
Disturbios
Indigestión -Exceso de acidez
Dieta-Ingestión de produtos a base
de calcio
Remedio
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE LODO
LOS ANÁLISIS DETERMINAN LA EFICIENCIA DEL SISTEMA Y LAS CONSIGNAS
DE OPERACIÓN

19. 4. DIGESTIÓN
Parámetros de control:
Parámetro Unidad Significado Rango
óptimo
T° °C Requerimiento de temperatura óptimo para
digestión o degradación de materia orgánica,
por parte de microorganismos mesofílicos.
34,7 – 36,0
AGV mg/L Ácidos grasos volátiles, producto de la primera
degradación de materia orgánica
(fermentación ácida). Sirven de sustrato para
fermentación metanogénica. En altas
concentraciones inhibe metanogénesis.
<400
pH unidad Indicador de la acidez del medio 6,5-7,5
TRH días Tiempo de retención del lodo en digestor 18-20
Alcalinidad
total
mg/L Capacidad de contrarrestar acidez del medio. >3000
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE LODO

20. 5. DESHIDRATACIÓN
Objetivo: Separar el agua del lodo digerido (Proceso
físico-químico. Floculación con Polímero).
Nº unidades 5
Alimentación: Lodo
digerido (de
estanques de
almacenamiento)
Dosis de polímero
en función de MS
Lodo deshidratado Sequedad mínima
25%
Centrado (retorno a
cabeza)
SST 1000 g/L
Polímero 3 g/L
Centrífugas:
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE LODO

21. RESUMEN…
•Requerimientos Línea de Lodo:
Área Requerimiento Principales
análisis
Flotadores Caracterización corrientes para determinar
eficiencia y unidades operativas y para
determinar alimentación a digestión
SST, SSV, MS, MV
Espesadores Caracterización corrientes para determinar
eficiencia y unidades operativas y para
determinar alimentación a digestión
SST, SSV, MS, MV
Digestores Caracterización alimentación para
determinar carga y caracterización lodo
digerido y biogás para determinar eficiencia
y establecer consignas de operación
MS, MV, AGV, pH, Tº,
CH4, CO2, H2S
Centrífugas Caracterización, lodo deshidratado,
centrados y polímeros para determinar
eficiencia, consumos y consignas de
operación
SST, %sequedad
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE LODO

22. LÍNEA DE
BIOGÁS
CONTROL DE PROCESOS

23. 1. CALDERAS
Objetivo: Calentar agua para mantener temperatura
de digestores entre 34,7 y 36 ºC
Nº unidades 3
Agua ablandada dureza
Ablandador dureza
Calderas:
LÍNEA DE BIOGÁSPTAS LA FARFANA, Noviembre 2011
SE REQUIERE CONOCER LAS CARACTERÍSTICAS DEL AGUA QUE
INGRESA A LAS CALDERAS Y DEL ABLANDADOR UTILIZADO PARA
ASEGURAR EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DEL
CIRCUITO DE AGUA CALIENTE.

24. 2. GASÓMETROS Y ANTORCHAS
Objetivo: Almacenamiento y quema de biogás.
Nº unidades 2
Capacidad
unitaria (m3)
5.000
Biogás SE REQUIERE CONOCER EL
CONTENIDO DE H2S DEL
BIOGÁS PRODUCIDO QUE
ALIMENTA LA PLANTA DE G&S
Y ANTORCHAS
Gasómetros :
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE BIOGÁS

25. RESUMEN…
•Requerimientos Línea de Biogás:
Área Principales análisis
Calderas Dureza
Biogás CH4, CO2, H2S
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 LÍNEA DE BIOGÁS

26. Planta piloto
Control de procesos

27. PLANTA PILOTO
Planta piloto
• Se comporta como digestores industriales.
• Usada como referencia de la planta
Estado actual:
• Alimentación con lodo primario.
• Minimización del H2S del biogás mediante
inyección de aire: “Microaireación”.

28. MICROAIREACIÓN
•Remoción de H2S por oxidación:
H2S + ½ O2 → S0 + H2O
•Origen biológico- químico
•Proceso probado con éxito en plantas
del grupo (Europa)

29. CONFIGURACIONES
AIRE
Recirc.
lodo
Recirc.
Biogás
AIRE
AIRE
Inyección de aire en
recirculación de lodo
Inyección de aire en la
recirculación de biogás
Inyección de aire en
el espacio cabeza

30. INYECCIÓN DE AIRE EN RECIRCULACIÓN DE LODO
•Acumulación de azufre elemental
• No hay oxidación50 mL aire/min
• Hay oxidación0,45 L aire/min
• Desestabilización
del digestor
1 L aire/min

31. SEGUIMIENTO DE LA PLANTA PILOTO
ANÁLISIS
• Temperatura y pH → Estabilidad del sistema
• Sólidos y DQO → Carga y actividad en el digestor
• Composición de biogás → Clave para el seguimiento
Son fundamentales!

32. SEGUIMIENTO DE LA PLANTA PILOTO
OPERACIÓN
• Chequeo y apoyo
• Detección temprana de problemas
• Solución de problemas
• Registro de datos
• Seguimiento y control
• Limpieza y mantenimiento
• Correcta operación
• Área de trabajo más segura
Es fundamental!

33. COMPROMISOS
Y
OBLIGACIONES
CONTROL DE PROCESOS

34. CUMPLIMIENTO NORMATIVO Y
CONTRACTUAL
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 COMPROMISOS Y OBLIGACIONES

35. PRODUCTO NO CONFORME
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011 COMPROMISOS Y OBLIGACIONES
¿Qué es un Producto No Conforme (PNC)?
¿Qué es un Producto No Conforme (PNC)?
Es aquel valor medido que se escapa de rangos
máximos y/o mínimos establecidos bajo un
parámetro de calidad en las corrientes de salida
del proceso.

36. ¿Qué parámetros son considerados PNC?

37. LIMITES DE CALIDAD
Parámetro Unidad Tipo de muestra Mínimo Máximo
DQO [mg/l] Compuesta - 120
Cloro Libre [mg/l] Puntual 0,1 0,6
Coliformes
Fecales
[NMP/100 ml]
Promedio
módulos
- 1000
AGV [mg/l] - - 500
Sequedad %
Ponderado
diario
25% -
H2S ppmv Promedio diario - 500

38. ¿Cómo se identifica un PNC?
1. Dar aviso al jefe área Procesos
2. Re muestrear según
los siguientes criterios :
PARÁMETRO CRITERIO de TOLERANCIA
DQO Hasta 1 día después
Cloro Libre Hasta 3 horas después
Coliformes Fecales No puede exceder el valor máximo
AGV Dentro del mismo día
Sequedad Hasta 1 día después
H2S Dentro del mismo día
3. Si los valores obtenidos en el re-muestreo exceden los rangos máximos
y mínimos establecidos se genera un PNC

39. ¿Qué acciones se deben seguir si un dato sale fuera de los
rangos máximos o mínimos?
Informar al Jefe de área
Investigar las causas del PNC
Realizar acciones correctivas
Cierre de la no conformidad
Generar indicadores mensuales

40. CAPACITACIÓN INTERNA
CONTROL DE PROCESOS
- LABORATORIO
PTAS LA FARFANA, Noviembre 2011