Arranque y puesta en marcha de un reactor metanogénico tipo UAF para el tratamiento de las aguas residuales del lavado del café

Abstract

El Sistema Modular de Tratamiento Anaerobio SMTA es el prototipo de planta de tratamiento de aguas residuales propuesto por Cenicafé. Un modulo SMTA consta de un reactor hidrolíticoacidogénico de 8 m3 de capacidad y un reactor metanogénico de 2 m3, y se ha utilizado para el tratamiento de las aguas residuales procedentes del lavado del café en los tanques de fermentación, cuyo consumo específico de agua es de 4.13 L/Kg cps, con una contaminación en términos de la DQO de 27400 ppm; para fincas que beneficien hasta 1500@ de café pergamino seco (cps) anuales. Esta investigación se realizó con el fin de evaluar el desempeño de un reactor metanogénico tipo UAF fabricado en polietileno, utilizando botellas plásticas como medio de soporte. Las aguas residuales generadas durante el lavado del café, fueron tratadas en el SMTA ubicado en “La Granja-Cenicafe”, el cual ya estaba instalado y solo se hizo necesaria la adecuación del tanque de polietileno como reactor metanogénico. La aclimatación y el arranque del reactor se llevaron a cabo durante 256 días y se aplicaron cargas entre 0,3 y 8.75 kg DQO/m3.d. Como inóculo se utilizó estiércol de ganado vacuno, siguiendo la metodología propuesta por Cenicafé en sus estudios. Se realizaron monitoreos de temperatura por medio de una sonda metálica que permitió lecturas a lo largo y ancho del reactor, en horas de la mañana (9a.m.), mediodía (1p.m.) y tarde (5 p.m.) y análisis fisicoquímicos de laboratorio a partir de las metodologías estandarizadas por la APHA. El volumen de biogás se determinó por medio de un medidor húmedo de gas y la calidad por el método de Field modificado por Zambrano. Se encontró que las botellas plásticas no retornables presentan una porosidad de 98.7 y un área específica de contacto de 51.67 m2/m3 reactor. La temperatura promedio en el reactor a lo largo del día es de 26°C, en horas de la tarde alcanzó 31°C. Las eficiencias de remoción promedio para el estado estable del reactor metanogénico fueron 80%, 83.4%, 45.9% y 74.7%; para DQO, DBO, ST y SST respectivamente. La adopción de un tanque fabricado en polietileno como reactor metanogénico en el SMTA, permitió reducir los costos de inversión en un 50%. / Abstract: The Modular System of the Anaerobic Treatment (MSAT) is a prototype plant treatment for residual waters proposed by Cenicafé. Each MSAT module consists of a hydrolytic-acidogenic reactor of 8m3 of capacity and of a methanogenic reactor of 2m3. This has been used for the residual waters that are a result of the wiping of the coffe that are in the fermentation tanks, which its specific consume of water is of 4.13 liters per Kg of parchment coffe with a contamination in terms of COD that is equivalent to 27400mg/L, for farms that to produce up to 1500@ of parchment coffe per year. The purpose of this research was to evaluate the performance of a methanogenic reactor type UAF made of polyethylene that uses plastic bottles as a half of support. The residual waters generated by the wiping of the coffe, were trated by the MSAT ubicated en “La Granja-Cenicafe”. This system was aleady installed and it was only necessary to adapt the polyethylene tank as a methanogenyc reactor. The acclimatizacion ant the start up of the reactor were carried out in 265 days and was applied loads rates between 3,3 and 8,75 Kg COD/m3d. the manure of the bovine cattle was used as a seed, taking into account the metodology proposed by Cenicafé in their studies. A metal probe was used to monitor the temperature of the reactor, permitting readings that covered the length and the wideness of it. This readings were made during the morning (9 a.m), noon (1 p.m.) and afternoon (5p.m.). Physicalchemical análisis was mada starting from the standard metodologies of the APHA. The volume of the biogas was determined by a humid meter of gas and the quality by the Field metod modified by Zambrano. It was foud that the plastic bottles that werw no returnable presented a porosity of 98.7% an a specific area of contact of 51.67m2/m3. The average temperature of the reactor during the day was of 26ºC and during the afternoon hours it reached a temperature of 31ºC. The average removal efficiencies for a stable state for the methanogenyc reactor was of 80%, 86.4%, 54.9% and 64.3%, for the COD, BOD, TS and TSS respectively. The total cost of the MSAT was of $1’649.677 colombian pesos. The adaptation of the tank made of polyethylene as a methanogenic reactor allowed the decrease of the inversión costs up to 50%.