universidad central de venezuela facultad de agronomía

Universidad Central de VenezuelaUniversidad Central de VenezuelaFacultad de AgronomFacultad de Agronomííaa

Estudio de un Sistema de Tratamiento de Aguas ResidualesComplementario, con Pasto Vetiver, Vetiveria zizanioides L.,

Provenientes de una Planta de Gaseosas, en Villa de Cura,Estado Aragua.

MscMsc. Ing. Agr.. Ing. Agr. M Móónica Patricia nica Patricia ScavoScavo K. K.Dr.Dr. Oscar S. Rodr Oscar S. Rodrííguez P.guez P.

Dr. Oswaldo LuqueDr. Oswaldo Luque

IntroducciIntroduccióónn

Nuestro medio ambiente es afectado por una gran carga decontaminantes.

La mayoría de las industrias vierten sus residuos a las redesde alcantarillado.

Según estadísticas de 1996, se indica que 600 millones depersonas sufren deficiencia de agua dulce.

El agua es el factor de mayor importancia para la producciónde alimentos.

Objetivo GeneralObjetivo General

Implementar y evaluar un sistema detratamiento complementario de aguasresiduales en una planta de producción degaseosas, con pasto Vetiver, Vetiveriazizanioides L., a pequeña escala.

Materiales y MMateriales y Méétodostodos……

Ubicación.Se evaluó un modelo físico a escala.5 tanques de 120 l .5 macollas de vetiver.Vetiver establecido, mediante un sistemade flotación.Instalación de sistema sin vetiver.Tanque buffer: mezcla de efluentesindustriales.Conceptualización del sistema.

Esquema del Sistema de tratamiento deEsquema del Sistema de tratamiento deaguas residuales, con pasto vetiver.aguas residuales, con pasto vetiver.

Tanque Buffer:Agua residual.

Afluentes del sistema Cony Sin Vetiver.

Tanquereceptor delefluente..

Tanquereceptor delefluente.

Sistema Sin Vetiver

Sistema Con Vetiver


Tanques de 120 l.

Interconectados

Sistema de flotación

Buffer

TratamientosTratamientos

T4SV 1205T4CVT4

T3SV 6010T3CVT3

T2SV 4015T2CVT2

T1SV 3020T1CVT1

Velocidad deFlujo (VF)

(Ldía-1)

Tiempo de ResidenciaEquivalente (TRE)

(Días)Sub

TratamientosTratamientos


Ensayo Vetiver. PTAR

PepsiCola,Villa de Cura 2003 - 2004.

Manejo del SistemaManejo del SistemaSe inició el ensayo con el tratamiento 1,(Tre= 20 días y Vf= 30 ldía-1).

Esta cantidad fue vertida del tanque bufferal Sistema con Vetiver y al sistema sinvetiver.

Pasados 20 días se realizó el primermuestreo; en la entrada y salidas delSistema con vetiver y sin vetiver; paradeterminar la eficiencia del sistema.


Manejo del SistemaManejo del SistemaSimultáneamente se tomaron muestras en cadatanque, a los fines de determinar el gradiente dedescontaminación.

Este muestreo se hizo 4 veces para cadatratamiento.

Al finalizar cada tratamiento se realizó poda y lavadode las raíces al pasto vetiver.

Se vaciaron y lavaron los tanques de ambos sistemas,y se llenaron con agua de servicio, para luego colocarlas macollas de vetiver.


MedicionesMediciones

Se realizaron análisis físicos y químicos alas muestras tomadas en los diferentespuntos y momentos, para monitorearindicadores de calidad de agua como: DQO,DBO, PT, ST, SS, Cloruros, CE, pH yNitratos.

Análisis químico de tejido al pasto vetiver:N, Ca, Na, P, K.


AnAnáálisis estadlisis estadíísticostico

Se realizó un análisis estadísticodescriptivo (ξ, Ds, Valor Máx. y Min.,Coef. de variación y rango), tanto alos resultados obtenidos de losanálisis de las muestras de agua, comoa los del AQT del pasto vetiver.


Resultados y DiscusiResultados y Discusióónn……

Conceptualización del sistema detratamiento de aguas residuales conpasto vetiver.

Caracterización del Buffer. Análisis de los indicadores físicos y

químicos evaluados durante lostratamientos.

ZonaAnaerobia:Desnitrificacióny reducción de

sulfatos:N2+H2S+CO2

Fermentaciónácidos volátiles+ CO2

ZonaAerobia:NH4NO3+NO2

O2

Materialorgánico

CO2

SS, ST, Algas,Microorganis-mos

Sedimentos

Fase Aerobia

Oxidación de la materiaorgánica.

Oxidación biológica aerobia.

Remoción de Nitrógeno.

Nitrificación.

Fase Anaerobia

Desnitrificación.

Remoción de Fosfatos y otrosiónes.

Oxidación anaerobia.

Mecanismo de purificaciMecanismo de purificacióónn: Resultados y DiscusiResultados y Discusióónn……

BufferBuffer

ξ

5.311278.7597.845.326001352.5514.02257.01T4

4.891088.7599.01.06006851036.09518.04T3

5.65127891.283.4330027201133.4566.7T2

4.691120.575.962.02516.61533.31512.5756.29T1

pHCEUSMC-1

ClorurosmgL-1

PTmgL-1

SSmgL-1

STmgL-1

DQOmgL-1

DBOmgL-1

TTOS


Demanda BiolDemanda Biolóógica de Oxgica de Oxíígenogeno (DBO)(DBO)

0

20

40

60

80

1 2 3 4 5

Tanques con Vetiver

DBO %

T1CV

T2CV

T3CV

T4CV

020406080100120

6 7 8 9 10

Tanques sin Vetiver

DBO

%

T1SVT2SVT3SVT4SV


96,8%

91,3%

90,7%

37,8%

Demanda QuDemanda Quíímica de Oxmica de Oxíígeno (DQO)geno (DQO)

0

20

40

60

80

1 2 3 4 5

Tanques con Vetiver

DQO %

T1CV

T2CV

T3CV

T4CV

020406080100120

6 7 8 9 10

Tanques sin Vetiver

DQO %

T1SV

T2SV

T3SV

T4SV


98%

97 %

SSóólidos Totaleslidos Totales (ST) (ST)

050100150200250300

1 2 3 4 5

Tanques con Vetiver

Sólid

os To

tales

%

T1CV

T2CV

T3CV

T4CV

050100150200250300

6 7 8 9 10

Tanques sin Vetiver

Sólid

os To

tales

%

T1SV

T2SV

T3SV

T4SV


78,3%

72%

Sólidos SuspendidosSuspendidos (SS)(SS)

050100150200250300

1 2 3 4 5

Tanques con Vetiver

Sólid

os Su

spen

didos

%

T1CV

T2CV

T3CV

T4CV

0

50

100

150

200

6 7 8 9 10

Tanques sin Vetiver

Sólid

os Su

spen

didos

%

T1SV

T2SV

T3SV

T4SV


87,5%

83%

Muestra del T 1- R1. Sistema Con Vetiver y Sistema Sin Vetiver


FFóósforo Total (PT)sforo Total (PT)

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5

Tanques con Vetiver

Fósfo

ro To

tal % T1CV

T2CV

T4CV

T4CV

0

100

200

300

400

6 7 8 9 10

Tanques sin Vetiver

Fósfo

ro To

tal % T1SV

T2SV

T3SV

T4SV


62%

Conductividad ElConductividad Elééctricactrica (CE) (CE)

0

500

1000

1500

2000

1 2 3 4 5

Tanques con Vetiver

Cond

uctiv

idad E

léctri

ca

(uSc

m-1 ) T1CV

T2CV

T3CV

T4CV

0

500

1000

1500

2000

6 7 8 9 10

Tanques sin Vetiver

Cond

uctiv

idad E

léctri

ca

(uSc

m-1 ) T1SV

T2SV

T3SV

T4SV


pHpH

0

50

100

150

200

1 2 3 4 5

Tanques con Vetiver

pH %

T1CV

T2CV

T3CV

T4CV

0

50

100

150

200

6 7 8 9 10

Tanques sin Vetiver

pH %

T1SV

T2SV

T3SV

T4SV


84%

79%

NitratosNitratos

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5

Tanques con Vetiver

Nitrat

os %

T3CV

T4CV

0

20

40

60

80

100

6 7 8 9 10

Tanques sin Vetiver

Nitra

tos %

T3SV

T4SV


3%2%

Comparación de la eficiencia porcentual en los efluentes delos cuatro tratamientos vs. el efluente de PTAR, de la

Planta de Producción de Gaseosas.

51,7121,7119,074,9112,0253,7Cloruros

83,5134,4153,085,9122,41191,0CE

-68,065,568,770,45,1pH

91,612,543,7125,043,5600SS

44,574,691,921,745,01572,5ST

23,597,276,137,855,52,9PT

7,562,19,219,71,91049,4DQO

6,662,19,219,73,2524,7DBO

PTART4T3T2T1BufferVariableEficiencia % *ξ

*Eficiencia %= (ξ efluente del tratamiento) 100 / (ξ Tanque buffer)**Los valores promedio de pH fueron determinados por la concentración de iones hidrógeno.PTAR= Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de la empresa de gaseosas.


Conclusiones Conclusiones……

De manera global el mejorcomportamiento se logró con eltratamiento 2, cuando se comparó conla PTAR de PepsiCola.

No se evidenció ninguna diferenciaimportante entre los sistemas convetiver y sin vetiver; ni entre lostratamientos, en los indicadoresCloruros y Conductividad eléctrica.


La mayor eficiencia en laestabilización de pH fue en eltratamiento 1.


Del Análisis Químico de tejido, realizado alPasto vetiver, al finalizar cada tratamiento,se concluyó que los tratamientos 1 y 2favorecieron la absorción de Nitrógeno yFósforo; y los tratamientos 3 y 4 laabsorción de Potasio y Sodio.


RecomendacionesRecomendaciones……

Desde el punto de vista metodológico sepresentaron limitantes, las cuales pudieran sersuperadas en futuras investigaciones realizandorepeticiones simultáneas de cada tratamiento; demanera de trabajar con un tanque buffer con lasmismas características, y poder realizar todos losanálisis en paralelo.

Igualmente al realizar el análisis químico detejido, tratar de tomar muestras en cadarepetición de cada tratamiento, paraobtener resultados más precisos.


Corroborar el comportamiento del aguaresidual con los dos mejores tratamientos(20 y 15 días de tiempo de residenciaequivalente), y probar con diferentescombinaciones de Tre – Vf y número detanques, de manera de optimizar el sistema.


En una futura investigación estudiar condetalle todos los procesos que ocurrenentre las raíces, el agua residual y losmicroorganismos.


Potenciar el uso de estos sistemas detratamiento en diversas situaciones donde seamerite, tales como:industrias agroalimentarias,cochineras, etc.


Incorporar análisis de costos yfactibilidad de aplicación del sistema aescala comercial


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