MX2009014232A - Planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro. - Google Patents

Abstract

La invención consisten en una Planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, la cual esta integrada de forma secuencial en seis etapas de tratamiento: cribado y desarenado; homogenización y bombeo; hidrotamizado; retención de grasa y aceite; tratamiento biológico y desinfección. Este proceso de tratamiento garantiza un efluente de agua tratada que cumple con la normatividad vigente (NOM-001-SEMARNAT-1996; NOM-0002-SEMARNAT-1996).

Description

PLANTA Y PROCESO DE TRATAMIENTO PARA AGUAS RESIDUALES DE RASTRO CAMPO TÉCNICO La presente invención tiene su aplicación en el campo de tratamiento de aguas residuales, específicamente en las aguas residuales de rastro, la cual es capaz de remover del 80 al 98% de materia orgánica medida como Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) y Demanda Química de Oxígeno (DQO) en las aguas residuales de rastros.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los rastros son establecimientos públicos y privados, cuya actividad principal es la matanza de animales tales como: reces, cerdos y diferentes tipos de aves; así como la limpieza y la preparación de animales muertos en canales (animales despojados de visceras, cuernos y patas entre otros) para su comercialización a tablajeros y público en general.

Las aguas residuales de rastros municipales son una fuente potencial de problemas ambientales y de salud pública; además de violar la legislación en materia de protección ambiental. La concentración media de materia orgánica de estos efluentes, medida como DBO y DQO, es del orden de 6500 y 9000 mg/L respectivamente. El contenido promedio de Grasas y Aceites (GyA) es del orden de 500 mg/L. La concentración de Sólidos Suspendidos Totales (SST) es del orden de 6000 mg/L. El contenido de nutrientes, medido como nitrógeno orgánico (Norg) y fósforo ( PO4" ) es del orden de 74 y 64 mg/L respectivamente. Además, las aguas residuales de rastro contienen una gran cantidad de microorganismos patógenos tales como Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae y virus, entre muchos otros, los cuales generan un gran número de enfermedades como fiebre tifoidea, disentería, cólera y hepatitis. En general, las aguas residuales de rastro municipal tienen concentraciones de Coliformes Totales (CT) y Coliformes Fecales (CF) en intervalos de 106-104 y de 105-103 respectivamente de NMP/100ml. Se estima que la cantidad promedio de agua utilizada para procesar una res y un cerdo es del orden de 700 y 330 litros respectivamente.

En México se tienen registrados oficialmente 1000 rastros municipales, de los cuales sólo 20 cuentan con planta de tratamiento de aguas residuales. Por lo que las aguas residuales de los rastros son descargadas directamente al alcantarillado municipal, a cuerpos de agua y a suelo sin previo tratamiento. La causa principal de esta situación son los elevados costos de operación y baja eficiencia las plantas de tratamiento comerciales, las cuales se fundamentan en operaciones y procesos unitarios de tipo fisicoquímico y biológico: 1 .- Físicoquímicos: a. - Sistema de Flotación por Aire Disuelto, (DAF). Cuando el sistema DAF es utilizado previo a un tratamiento biológico, se tiene mayor estabilidad en biorreactor (Krofta Technologies, 2004). La gran desventaja de los sistemas DAF son los costos elevados de inversión (mayores a $100,000 Dólares E.U.); los costos de operación, debido al uso de agentes químicos; y la baja eficiencia para remover DBO soluble. b. - Proceso de coagulación-floculación utilizando sales de aluminio y Fierro, además de polímeros orgánicos. Amuda y Alade (2006) realizaron pruebas a aguas residuales de rastro y alcanzaron una eficiencia de remoción de DQO de 65%, (AI2(S04)3, pH entre 8.5 y 9.0); Aguilar y col. (2005) efectuaron pruebas de tratabilidad fisicoquímica a aguas residuales de rastro, encontrando eficiencias de remoción del 87% de DQO (Fe2(SO4)3 y AI2(SO4)3.18H2O, pH=5); Núñez y col. (1999) y Satyanarayan y col. (2005) obtuvieron resultados similares de remoción de DQO. Las desventajas de los procesos de coagulación-floculación son los costos de operación a causa de los agentes químicos utilizados y el manejo y disposición de las grandes cantidades de lodos que se generan. 2.- Biológicos a.- Aerobios. i.- Lodos activados y reactores secuenciales por lote (por sus siglas SBR). La compañía Eco Process and Equipment, Inc. ha desarrollado procesos aerobio de este tipo, sin embargo, las desventajas del sistema es que solo puede tratar concentraciones de agua residual del rastro menores a 3000 mg/L de DBO, para alcanzar una eficiencia de remoción de materia orgánica como DBO del 90 %; los costos por consumo de energía eléctrica en la operación de aireación son elevados, ¡i.- Laguna aerobia. Belanger y col. (1986) desarrollaron y aplicaron una laguna de 1 ,000 m3 para tratar agua residual de rastro, sin embargo este proceso presenta las desventajas siguientes, sólo es eficiente para tratar agua con concentraciones de DBO menores a 3000 mg/L; requiere grandes superficies de terreno; mantenimiento diario; y costos por el uso de energía eléctrica para los sistemas de aireación.

Los proceso aerobios mencionados alcanzan eficiencias de remoción de materia orgánica como DBO en agua residuales de rastro en el orden de 80-90%, sin embargo presentan desventajas tales como: la concentración de DBO en el influente debe ser menor a 3000 mg/L, además los requerimientos de oxígeno y los tiempos de tratamiento se incrementan proporcionalmente al incremento de la DBO en el agua residual, en la misma proporción se incrementan los costos de energía y tratamiento. Por esta razón, la digestión aerobia es considerada menos económica que el tratamiento anaerobia para aguas residuales, b.- Anaerobios i.- Gutiérrez y col. (2004) han desarrollado un proceso mediante el cual han reducido la concentración de materia orgánica del efluente de un rastro en México, con una eficiencia de remoción promedio de DQO del 89%, partiendo de una concentración inicial de DQO 3650 mg/L, en el agua residual. Este proceso consiste de un tanque de sedimentación primaria, una laguna anaerobia y un humedal de flujo subsuperficial. ¡i.- Laguna anaerobia cubierta, propuesta por Dague y col. (1990) para tratar agua residual de un rastro de cerdos. La eficiencia de remoción fue de 87%, una DBO inicial de 1600-4800 mg/L. Las desventajas de este sistema de tratamiento son el requerimiento de una gran superficie de terreno; problemas de mezclado y de distribución homogéneo de flujo de agua residual; generación de olores desagradables y emisión de metano (Massé y Masse, 2000b). ¡ii.- Reactor de lecho de lodos anaerobio y flujo ascendente (por sus siglas en ingles UASB). Caldera y col. (2005) utilizaron un reactor UASB de 4 L para el tratamiento de agua residual de una industria cárnica logrando un 80% de remoción de DQO. Rodríguez y col. (2002) utilizaron un UASB para tratar agua de rastro logrando una eficiencia de remoción de DQO del 80%. Estos reactores logran trabajar a evada carga orgánica (CO), sin embargo presentan largos periodos de arranque; sensibilidad a la variación de CO y temperatura; el diseño del sistema mecánico es relativamente complejo iv. - Reactores Anaerobios por Lotes Secuenciales (por sus siglas en inglés ASBR) han sido aplicados a escala laboratorio y piloto para el tratamiento de estiércol de cerdo, agua residual de rastro y otros efluentes con elevadas concentraciones de materia orgánica (Massé y Droste, 1997; Massé y Masse, 2000a). v. - Filtro Anaerobio (FA) o Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente y Lecho Empacado (RAFA-Empacado), a gran escala fue construido en Alemania para tratar agua residual de un rastro (Metzner y col., 1990). Sin embargo, la remoción de materia orgánica fue menor al 80%, con una CO en un intervalo de 3 a 10 kg/m -d. Ruiz y col. (1997) operaron un FA con valores de CO cercana a 3 kg/m3-d, y logrando una eficiencia del 65%. Balladares (1998) utilizó un FA para tratar agua residual procedente de un rastro, la eficiencia de remoción de materia orgánica medida como DBO y DQO no fue mayor al 80%. Lomas y col. (1999) evaluaron un FA de flujo descendente a nivel piloto para tratar estiércol líquido de corrales de ganado porcino, la eficiencia de remoción de materia orgánica como DBO fue del 60% y en sólidos volátiles fue del 50%.

Podemos observar que el FA presenta grandes ventajas tales como: trabaja a elevadas cargas orgánica, los TRH son relativamente cortos comparados con los reactores anaerobios por contacto, operación relativamente estable bajo condiciones variables de alimentación, flujo y CO, el FA no requiere mezclado mecánico. Así también presenta algunas desventajas, a escala piloto e industrial el acceso para monitorear el interior del reactor e inspección de acumulación de biomasa es limitado, elevados costos del empaque cuando se utilizan materiales sintéticos.

La tecnología citada muestra procesos en materia de tratamiento de aguas residuales provenientes de rastros y establecimientos similares, basados en procesos fisicoquímicos y sobretodo de tipo biológicos aerobios y anaerobios. Sin embargo, la mayoría de estos procesos o tecnologías se presentan como un proceso único y aislado de otras operaciones o etapas complementarias, que si bien logran remover materia orgánica por sí solos, no es suficiente para cumplir la mexicana vigente en materia de descarga de aguas residuales en cuerpos de aguas y suelo (NOM-001 -SEMARNAT-1996; NOM-002-SEMARNAT-1996). Bajo este contexto, nuestra contribución inventiva Planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro consiste en haber integrado en forma secuencial seis etapas de tratamiento: cribado y desarenado; homogenización y bombeo; hidrotamizado; retención de grasa y aceite; tratamiento biológico y desinfección. Este proceso de tratamiento garantiza un efluente de agua tratada que cumple con la normatividad anteriormente citada.

Esta invención, planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, ofrece las siguientes ventajas sobre los procesos y sistemas de tratamiento de anteriormente reportados: garantiza la remoción del 80 al 98 % de materia orgánica, medida como DBO o DQO, presente en el agua residual de rastro. Además de garantizar la remoción significativa de los demás contaminantes. Puede tratar aguas residuales de rastro con concentraciones por arriba de 200 y 3000 mg/L de DBO y DQO respectivamente. Las etapas que integra el proceso de tratamiento para aguas de rastro son modulares, en materiales comerciales y de bajo costo. Las características geométricas de los módulos y dispositivos de tratamiento permiten evaluar su estado interno de operación. No requiere productos químicos especiales o cualquier otro cuidado más allá de lo que requiere un sistema de tratamiento convencional. Los costos de tratamiento de agua residual son entre 30 y 50% menores con respecto a los costo de un sistema de tratamiento de lodos activados y coagulación floculación. La cantidad de lodos de exceso que genera este proceso de tratamiento es del 50 al 60% menor con respecto al proceso de lodos activados.

Cuando el proceso es operado correctamente no genera olores ofensivos ni fauna nociva. El personal que requiere la operación del planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro es de nivel técnico y con capacitación en la materia.

La planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro es flexible y versátil desde un punto de vista de construcción y operación, es decir: de fácil implementación, adaptable para tratar caudales grandes y pequeños, adaptable para tratar aguas residuales de diferentes concentraciones de materia orgánica, las condiciones de operación no son estrictamente acotadas. Finalmente esta invención, contribuye a la prevención y control de la contaminación de cuerpos de agua como ríos, lagos y suelo, debido a la eficiencia elevada para remover materia orgánica y otros contaminantes. Pero sobre todo, contribuye a reducir los riesgos a la salud pública de las comunidades cercanas a los rastros.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION Los detalles característicos de esta invención se muestran claramente en la siguiente descripción y figuras, las cuales se mencionan a manera de ejemplo y no deben ser consideradas como limitativas a la presente invención.

La figura 1 es un diagrama de bloques secuencial que ilustra las etapas de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro.

La figura 2 es un diagrama de flujo de proceso que ilustra el ensamble general de las etapas de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro.

La figura 3 es una representación semiesquemática de la vista superior y corte longitudinal de la primera etapa, denominada cribado y desarenado, de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro.

La figura 4 es una representación semiesquemática de la vista superior y corte longitudinal de la etapa de homogenizacion y bombeo de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro.

La figura 5 es una representación semiesquemática de la vista superior y corte longitudinal de la etapa de hidrotamizado de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro.

La figura 6 es una representación semiesquemática de la vista superior y corte longitudinal de la etapa de retención de grasas y aceites de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro.

La figura 7 es una representación semiesquemática de la vista superior y corte longitudinal de la etapa de tratamiento biológico (anaerobio/aerobio) de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro.

La figura 8 es una representación semiesquemática de la vista superior y corte longitudinal de la etapa de desinfección de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro.

Haciendo referencia a los dibujos y en particular a la Figura 2, la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro está constituido por las etapas: cribado y desarenado 1 ; Homogenizacion y bombeo 2; hidrotamizado 3; retención de grasa y aceite 4; tratamiento biológico 5, integrada de un acoplamiento secuencial de un reactor anaerobio (Filtro anaerobio empacado de tezontle) y un aerobio (reactor SBR) y desinfección 6, estas etapas se describen a continuación: Etapa de cribado y desarenado 1 , es la etapa inicial del proceso de tratamiento y tiene por objetivo la retención y retirado manual de desechos sólidos mayores a 2.5 cm; que son arrastrados y pudieran interferir en el proceso de tratamiento y/o equipo mecánico. La operación se realiza en un tanque rectangular 1.1 , integrado por un panel de barras metálicas 1.2 con claros de separación de 2.5 cm y espesor de barra de 0.5 cm, de sección recto, circular u ovaladas. El panel de barras se coloca a una distancia de 1/3 de la longitud del tanque y con una inclinación de 60° con respecto a la horizontal 1.3, esta última con una pendiente de 3 a 5% también con respecto a la horizontal, lo cual ayudará a sedimentar y acumular las arenas y gravas con densidades mayores a la del agua.

Homogenización y bombeo 2, el objetivo principal de esta unidad, es homogeneizar el agua residual en materia orgánica y generar un flujo constate de agua hacia la la etapa de hidrotamizado 3. La operación se realiza en un tanque rectangular o cilindrico 2.1 abierto a la atmosfera, construido de concreto o acero al carbón, con capacidad suficiente para amortiguar el volumen de agua residual en horas pico de generación durante una jornada de trabajo. El tanque 2.1 tiene en el fondo un cárcamo 2.2 de tamaño suficiente para albergar una bomba sumergible 2.3, la bomba 2.3 tiene en la tubería de conducción y bombeo una válvula 2.4 que de manera conjunta garantizan un flujo constante de agua residual hacia la etapa de hidrotamizado 3; además de garantizar un régimen continuo del proceso de tratamiento. El tanque 2.1 tiene un sistema de mezclado mecánico 2.5 integrado por un motorreductor de 20 a 30 rpm con un sistema de turbinas que garantizan justo la homogenización del agua residual. Este sistema de mezclado se ubica en la parte central del tanque 2.1 en posición vertical sin tocar el fondo de mismo, y va soportado sobre una pasarela 2.6 de acero o concreto armado que va de lado a lado del tanque 2.1.

Hidrotamizado 3, en esta la etapa se lleva acabo la eliminación de sólidos de tamaño mayor a 1 mm. Esta operación se realiza para garantizar la buena operación de las etapas siguientes y para evitar problemas en el equipo electromecánico del proceso de tratamiento. Así, el agua residual de rastro se hace pasar a través de una malla 3.1 con abertura de 1 mm (malla americana No. 18). La malla 3.1 se ubica con una inclinación de 45° con respecto a la horizontal y dentro de un dispositivo rectangular 3.2, el cual presenta la entrada de agua en la parte superior y la salida en el fondo del mismo, además de presentar una salida de tipo rectangular 3.3 en la parte frontal e inferior para evacuar los sólidos retenidos. El material de fabricación de la malla 3.1 y del dispositivo rectangular 3.2 deberá ser en acero inoxidable, para evitar su oxidación. Existen en el mercado comercial, dispositivos mecánicos denominados Hidrotamices, diseñados con números de mallas diferentes y para diferentes caudales. Un hidrotamiz con malla No. 18 y capacidad adecuada para el caudal de agua residual a tratar, se puede adaptar bien a las necesidades técnicas que requiere la operación de hidrotamizado 3 de esta planta y proceso de tratamiento.

Retención de grasa y aceite 4, esta etapa del proceso de tratamiento elimina del 30 al 60 % de la Grasa y Aceite (GyA) presente en del agua residual. Esta operación se realiza con el objetivo de reducir la concentración de GyA en el agua y evitar la inhibición del tratamiento biológico 5 del proceso. La operación se lleva a cabo en un tanque rectangular denominado Trampa de Grasa y Aceite 4.1 (TGyA). El principio fundamental de la TGyA 4.1 es la diferencia de densidades entre el agua residual y la grasa y/o aceite. Así, la TGyA 4.1 debe ser diseñada con un TRH de 15 minutos, permitiendo que la GyA se separe del agua residual y flote a la superficie. La TGyA 4.1 es de dimensiones rectangulares guardando una relación L<2W y H=W, presenta dos compartimientos separados por una mampara 4.2 y comunicables por dispositivos denominados "T" 4.3 en posición horizontal. El primer compartimiento 4.4 tiene una capacidad de 2/3 partes del volumen total de la TGyA 4.1 y un segundo compartimiento 4.5 tiene una capacidad de 1/3 del volumen total. La entrada y salida del agua residual están a 90% de la altura total de la TGyA 4.1. Los dispositivos T 4.3 se colocan a una altura de 60% de la altura total de la TGyA 4.1. De lado lateral del primer compartimiento 4.4 y a una altura del 85% de la altura total de la TGyA 4.1 , se ubica un tubo con una válvula 4.6 que de manera intermitente, cada 24 horas, se debe abrir para la evacuación de grasa y aceite. Así mismo, la entrada y salida del agua residual la TGyA 4.1 tiene conectado un tubo 4.7 y 4.8 respectivamente en posición vertical, ahogado a ¾ del nivel del agua que evita que la descarga y la evacuación de ésta provoque movimiento turbulento en el volumen de agua presente en los compartimientos 4.4 y 4.5, facilitando la separación de la grasa; además evitar el arrastre de la GyA hacia la salida. Los dispositivos T 4.3 y los tubos 4.7 y 4.9, deberán ser de Polivinilcloruro (PVC) cédula 40 y de un diámetro equivalente al diámetro del tubo de entrada y salida del agua residual.

Tratamiento biológico 5, en esta etapa es donde básicamente se lleva acabo la degradación de materia orgánica presente en agua residual de rastro, aquí se reduce entre 70 y 90% de DQO con respecto al remoción total que logra la planta y proceso de tratamiento. El tratamiento biológico es una integración secuencial de un proceso anaerobio y un aerobio, compuestos por un Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente y lecho empacado (RAFA) 5.1 y dos Reactores Aerobios por Lotes 5.2 y 5.3 mejor conocidos como SBR (en Ingles: Sequencing Batch Reactor), estos últimos operando de forma paralela y alternada.

En el RAFA 5.1 , la remoción de los sólidos en suspensión, coloidales y disueltos, se realiza con eficiencias promedio del 80%, por medio de un proceso de degradación biológica anaerobia, durante el cual se genera un biogás rico en metano. El RAFA 5.1 consta de dos compartimientos cerrados a la atmósfera, al primer compartimiento 5.4 llega el agua proveniente de la TGyA 4.1 , en seguida el agua pasa y es distribuida a la cámara de digestión 5.5 a través de una abertura rectangular 5.6 cuyas dimensiones son: altura 5% de la altura total del RAFA 5.1 y un largo equivalente a lo ancho de la parte inferior de la mampara 5.7 que separa dichos compartimientos. Este arreglo genera una dirección de flujo ascendente a través del lecho poroso 5.8. El agua es recuperada en la parte superior de la cámara de digestión 5.5 y del lado opuesto a la entrada del agua, a través de una canaleta o vertedero 5.9 en forma de media caña tapada en sus extremos. El diámetro de la canaleta 5.9 será igual al diámetro del tubo que conduce la entrada del agua y de una longitud igual al ancho de de la cámara de digestión 5.5, el material de la canaleta 5.9 es de PVC cédula 40. La canaleta o vertedero 5.9 tienen adaptada dos válvulas 5.18 y 5.19 que permiten enviar en flujo de agua a los SBRs 5.2 y 5.3 de forma intermitente. El lecho poroso 5.8 esta constituido a base de tezontle (piedra de origen volcánico) se utiliza como medio de soporte de la biopelícula. El tezontle deberá presentar un tamaño de partícula de 1 a 2 pulgadas colocada de menor a mayor tamaño con respecto a la altura de la cámara de digestión 5.5, la porosidad intersticial (e) deberá ser >0.64; así el volumen efectivo es menor al volumen total de la cámara de digestión 5.5. El lecho poroso 5.8 va soportado sobre un fondo falso 5.10 con perforaciones en forma de cono trucado (2 y 2.5 pulgadas de diámetro en la parte superior e inferior del fondo falso 5.10 respectivamente), las perforaciones están espaciadas cada pulgada y distribuidas uniformemente. La purga de lodos de exceso (extracción del excedente de biopelícula desprendida del Tenzontle) se realiza a través de un tubo con la válvula 5.12 colocada por un costado externo y al fondo del RAFA 5.1. La purga del lodo depositado en el fondo del RAFA 5.1 , se realiza de forma intermitente cuando el nivel de éste alcanza el nivel de la válvula de muestreo 5.13, nivel del fondo falso 5.10. Otros accesorios y características del RAFA 5.1 , las válvulas 5.14 y 5.15 servirán para muestrear el agua residual y evaluar el estado interno del lecho poroso 5.8 que soporta la biopelícula. La pendiente de la superficie del fondo 5.16 es del 3%. Cuatro tubos de venteo 5.17 se ubicaran en la parte superior de la bóveda de la cámara de digestión 5.5, para permitir la salida de biogás producto de la degradación anaerobia de la materia orgánica. El diseño del reactor se hace con CO en un intervalo de 6-12 kg/m3-d y considerando TRH de 24 horas para lograr eficiencias de remoción de DBO del 70 al 80%. La inoculación y arranque del RAFA 5.1 se realiza, agregando al mismo reactor un volumen de lodos anaerobios equivalente al 20% del volumen total del RAFA 5.1. Los lodos deberán proceder de una planta de tratamiento de aguas residuales estabilizada de tipo anaerobia, con una concentración mínima en SSV del 1%. La etapa de adaptación y crecimiento de la biopelícula es de aproximadamente de 3 a 6 semanas. Posterior a este tiempo, la eficiencia de remoción de DBO y DQO se hacen constantes dentro de un intervalo de 70-80%, así mismo hay una tasa de producción constante de biogás dentro de un intervalo 390-690 ml/gr de DQO removida con concentración promedio del 65% en metano; estas condiciones denotan la estabilización del RAFA 5.1.

Posterior al tratamiento biológico anaerobio, dos SBRs idénticos 5.2 y 5.3 son utilizados alternadamente para tratar vía aerobia el efluente del RAFA 5.1 , mientras un SBR 5.2 es utilizado para recibir y acumular el efluente del RAFA 5.1 , el otro SBR 5.3 está en aireación para tratar un volumen equivalente de agua residual. La operación alternada de los SBRs 5.2 y 5.3 se realiza con la ayuda de las válvulas 5.18 y 5.19. Las fases del ciclo completo del un SBR y los tiempos promedios respectivos son los siguientes: llenado seis horas; aireación nueve horas; sedimentación una y media hora; evacuación del clarificado tres horas y purga de lodos media hora. Los SBRs 5.2 y 5.3 deberán contar con un sistema de aireación, integrado por un compresor 5.20 y divisores de aire 5.21 , capaz de suministrar 4 kg de O2 por m3 agua residual, o bien una cantidad de aire suficiente para mantener una concentración mínima de Oxigeno Disuelto (OD) de 1.0 mg/L en el SBR en aireación. La aireación de forma alternada se lleva acabo con ayuda de las válvulas 5.22 y 5.23. La inoculación de los SBRs 5.2 y 5.3, antes de su operación, se realiza agregando a cada uno de los SBRs un volumen de lodos aerobios equivalente al 20% del volumen total del SBR. Los lodos deberán proceder de una planta de tratamiento de estabilizada de tipo aerobia, con una concentración mínima en SSV del 1 %. La purga de lodo de exceso se realiza de manera intermitente por una parte lateral e inferior del SBRs 5.2 y 5.3; a través de un tubo con válvula 5.24 y 5.25. Bajo estas condiciones, las eficiencias de remoción de DQO esperadas en los SBRs 5.2 y 5.3 son del orden del 80 al 90%.

Desinfección 6, es la etapa final de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro y tiene como objetivo la inactivación y eliminación de microorganismos patógenos. Esta operación consiste en poner en contacto durante 30 minutos y bajo un régimen en continuo, el agua proveniente del SBR 5.2 o 5.3 con una solución de hipoclorito de sodio (NaCIO). La dosis de NaCIO es de 10.5 mg litro de agua equivalente a 5 mg Cl2/L. La operación de desinfección de agua se realiza en un tanque rectangular 6.1 abierto a la atmósfera y de flujo horizontal-vertical. El tanque 6.1 se diseña con un TRH mínimo de 30 minutos y relaciones de L<2W y H<W, el tanque presenta cuatro compartimientos separados por tres mamparas 6.2, 6.3 y 6.4 en posiciones verticales y distribuidas de manera uniforme a lo largo del tanque 6.1 . Las mamparas 6.2 y 6.4 están separadas del fondo del tanque 6.1 por una abertura que mide de alto lo equivalente al 20% de la altura total del tanque 6.1 . La mampara 6.3 llega al fondo del tanque 6.1 y tiene una altura equivalente al 80% de la altura total del tanque 6.1. Este arreglo permitir el flujo de agua y a la vez un buen mezclado cloro-agua.

Los componentes de las etapas: cribado y desarenado 1 , Homogenización y bombeo 2 de la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro deben ser construido por debajo del nivel del suelo, de tal forma de asegurar la llega por gravedad del agua residual proveniente del drenaje del rastro. Los componentes de las etapas: hidrotamizado 3, retención de grasa y aceite 4, tratamiento biológico 5 y desinfección 6 de la planta y proceso de tratamiento en cuestión, pueden ser construidos a nivel del suelo, esto no es indispensable, ya que depende de las condiciones topográficas del terreno; sin embargo el perfil hidráulico de las unidades de tratamiento debe garantizar un desplazamiento del agua residual por gravead.

La planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, funciona en régimen continuo de la siguiente manera siguiente: el agua residual proveniente del drenaje del rastro llega al unidad de cribado y desarenado 1 , aquí el panel de barras metálicas 1.2 retiene los residuos sólidos mayores a 2.5 cm, los cuales serán removidos manualmente una vez que obstruyan el paso libre del agua através del panel de barras metálicas 1.2. Las arenas y en general los sólidos sedimentables son concentrados por gravedad en la parte más profunda del tanque rectangular 1.1 , ubicada en el lado opuesto a la entrada del agua residual. La arena y gravilla acumulada deberá ser retirada manualmente antes que el nivel de éstas, rebasen la mitad del valor de la altura entre el piso del tanque 1.1 , en su parte más profunda, y la salida del agua residual.

En seguida, el agua residual fluye por gravedad al tanque de Homogenización y bombeo 2.1 , aquí el agua residual generada durante una jornada de trabajo se va acumulando y homogenizado en materia orgánica, esta última operación se realiza con el sistema de mezclado mecánico 2.5. Un mezclado con 20 a 30 rpm garantizan justo la homogenización del agua residual. Paralelamente a la operación de homogenización, la bomba sumergible 2.3 (previamente en funcionamiento) y la válvula 2.4 son ajustadas, de tal manera de garantizar un flujo constante de agua residual hacia la etapa de hidrotamizado 3; además de garantizar un régimen continuo de la planta y proceso de tratamiento durante las 24 horas del día. Una segunda bomba similar debe considerarse en esta etapa de homogenización y bombeo 2 por cuestiones de mantenimiento preventivo.

El agua residual proveniente de la unidad de homogenización y bombeo 2 llega a la etapa de Hidrotamizado 3. El agua entra por la parte superior del dispositivo rectangular 3.2 y se hace pasar a través de la malla 3.1 para eliminar los sólidos de tamaño mayor a 1 mm; el agua se recupera por el fondo del dispositivo rectangular 3.2 y los sólidos retenidos se recuperan por la parte frontal baja del mismo dispositivo rectangular 3.2.

El agua continua fluyendo por gravedad a la etapa de retención de grasa y aceite 4, aquí se elimina del 30 al 60 % de la GyA presente en del agua residual. El agua residual entra primeramente al primer compartimiento 4.4 de la cámara y posterior mente pasa al segundo compartimiento 4.5 a través de los dispositivos T 4.3. En el primer compartimiento 4.4 la GyA se separa del agua y flota hacia la superficie de ésta. Cada 24 horas y de manera intermitente se deberá abrir la válvula 4.6 para evacuar el volumen de GyA retenido y deberá cerrarse cuando se inicia a evacuar agua en lugar de GyA.

En seguida el agua residual llega al Tratamiento biológico 5, aquí se lleva acabo la degradación de materia orgánica presente en agua residual de rastro en un intervalo del 60 al 85% de DQO con respecto al remoción total que logra remover la planta y proceso de tratamiento en cuestión. El agua residual entra al RAFA 5.1 por la parte superior del primer compartimiento 5.4, en seguida el agua pasa y es distribuida a la cámara de digestión 5.5 a través de una abertura rectangular 5.6 ubicada justo por debajo de la mampara 5.7 que separa dichos compartimientos. El agua residual atraviesa el lecho poroso 5.8 en dirección ascendente. El agua es recuperada en la parte superior de la cámara de digestión 5.5 y del lado opuesto a la entrada del agua, a través de la canaleta o vertedero 5.9. Las válvulas 5.18 y 5.19, en posición una abierta y una cerrada, permiten enviar el flujo de agua al SBR 5.2 en una etapa de llenado, mientras el otro SBR 5.3 está en operación y viceversa. La purga de lodos (extracción del excedente de biopelícula desprendida del Tenzontle) se realiza a través de un tubo con la válvula 5.12 colocada por un costado externo y al fondo del RAFA 5.1. La purga de lodo acumulado en el fondo del RAFA 5.1 , se realiza de forma intermitente a través de la válvula 5.12, cuando el nivel de éste alcanza el nivel de la válvula de muestreo 5.13. El monitoreo interno del RAFA 5.1 , crecimiento de biopelícula, eficiencia de remoción de materia orgánica, producción excesiva de lodo; se realiza a través de las válvulas 5.14 y 5.15. El biogás generado por el RAFA 5.1 se lleva a combustión directamente a la salida de los tubos de venteo 5.17. El efluente del RAFA 5.1 es enviado al tratamiento aerobio, aquí los SBRs 5.2 y 5.3 son utilizados alternadamente con la ayuda de las válvulas 5.18 y 5.19, mientras un SBR 5.2 es utilizado para recibir y acumular el efluente del RAFA 5.1 , el otro SBR 5.3 está en aireación para tratar un volumen equivalente de agua residual. El ciclo completo del un SBR y los tiempos promedios respectivos son los siguientes: llenado seis horas; aireación nueve horas; sedimentación una y media hora; evacuación del clarificado tres horas y purga de lodos media hora. El suministro de aire, al SBR 5.2 o 5.3 en aireación, será equivalente a suministrar 4 kg de O2 por m3 agua residual, o bien una cantidad de aire suficiente para mantener una concentración mínima de OD de 1 .0 mg/L en el SBR aireación. La aireación de forma alternada se lleva acabo con ayuda de las válvulas 5.22 y 5.23. La purga de lodo de exceso se realiza de manera intermitente por una parte lateral e inferior del SBRs 5.2 o 5.3; a través de un tubo con válvula 5.24 o 5.25, dependiendo de que SBR se purgue. La purga de lodo se deberá realizar lentamente durante los 30 minutos de purga y asegurando dejar un volumen de lodo equivalente al 20% del volumen total del SBR en purga. Las eficiencias de remoción de DQO logradas, sólo en los SBRs 5.2 y 5.3, son del orden del 80 al 90%.

Finalmente, el agua llega a la desinfección 6, la última etapa de la planta y proceso de tratamiento en cuestión, aquí los microorganismos patógenos aún presentes en el aguas son inactivados y/o eliminados por la acción del NaCIO. El agua entra por la parte superior del primer compartimiento del tanque rectangular 6.1 , en seguida las mampara 6.2, 6.3 y 6.4 envían al flujo de agua en sentido descendente, ascendente y descendente respectivamente, al mismo tiempo la desplazan en sentido horizontal. El agua tratada sale por la parte superior del lado opuesto de la entrada al tanque 6.1. La adición de NaCIO se efectúa justo a la entrada del agua, de forma continua y a una velocidad de 10.5 mg litro de agua. Las eficiencias globales de remoción de materia orgánica medida como DBO y DQO, alcanzadas al final del tratamiento, están en un intervalo del 80 al 98%.

La planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, es más claramente ¡lustrado por medio del ejemplo específico que a continuación se describe, el cual se presenta con propósitos meramente ilustrativos, pero no limitativos del mismo, siendo dicho ejemplo el siguiente: Se probó a nivel laboratorio la planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro con los componentes y características que se detallan en esta invención. La capacidad de tratamiento del proceso fue 5 L/día en régimen continuo, el tiempo de operación del proceso de tratamiento fue de 6 meses, el agua utilizada era de características reales y provenía del rastro municipal de Celaya Gto. , en México Los resultados obtenidos antes y después de la aplicación de nuestra invención están presentados la tablal .

Tabla 1 Parámetro Unidad Antes del Después del Límite tratamiento tratamiento1 máximo2 Temperatura °C 20 22 — pH U.P. 7.1 7.8 5.5 a 10 Color Pt/Co 2000 130 ...

Demanda Bioquímica de Oxigeno mg/1 8360 90 200 Demanda Química de Oxígeno mg/1 1 1000 284 — Sólidos Suspendidos Totales mg/1 8150 62 200 Grasas y Aceites mg/1 784 25 25 Sólidos sedimentables ml/1 4.5 0 2 Sólidos totales mg/1 9830 95 ...

Sólidos Volátiles mg/1 8450 35 ...

Sólidos Fijos mg/1 1380 60 ...

Fósforo, P043" mg/1 82.68 16.5 30 Nitrógeno orgánico mg/1 180.20 10 ...

Nitrógeno amoniacal mg/1 137.34 < 10 ...

Nitratos mg/1 <0.1 1.3 ...

Fierro, Fe3+ mg/1 1.65 0.26 — Alcalinidad Total mg/1 3531 325 ...

Coniformes totales NMP/l OOml >1600 <1600 ...

Coniformes fecales NMP/lOOml >90 <19 2000 1 valores determinados al final del periodo de las 9 horas de aireación 2: Valor establecido por la NOM-001-ECOL-1996 BIBLIOGRAFIA Aguilar M.I., Sáez J, Lloréns M., Soler A., Ortuño J.F., Meseguer V., y Fuentes A. (2005). Jmprovement of Coagulation-Flocculation Process Using Anionic Polyacrilamide as Coagulant Aid, Chemosphere, 58:47-56.

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Claims (23)

REIVIDICACIONES Después de haber descrito lo suficiente la invención, considero de exclusiva propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas:
1. I . Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, caracterizado por que está constituido por las siguientes etapas: i) Etapa de cribado y desarenado 1 , tiene por objetivo la retención y retirado manual de desechos sólidos mayores a 2.5 cm; que son arrastrados y pudieran interferir en el proceso de tratamiento y/o equipo mecánico. La operación se realiza en un tanque rectangular 1.1 , integrado por un panel de barras metálicas 1.2 con claros de separación de 2.5 cm y espesor de barra de 0.5 cm, de sección recto, circular u ovaladas. El panel de barras se coloca a una distancia de 1 /3 de la longitud del tanque y con una inclinación de 60° con respecto a la horizontal 1.3, esta última con una pendiente de 3 a 5% también con respecto a la horizontal, lo cual ayudará a sedimentar y acumular las arenas y gravas con densidades mayores a la del agua; ii) Etapa de Homogenización y bombeo 2, consistente en un tanque rectangular o cilindrico 2.1 abierto a la atmosfera, construido de concreto o acero al carbón, con capacidad suficiente para amortiguar el volumen de agua residual en horas pico de generación durante una jornada de trabajo. El tanque 2.1 tiene en el fondo un cárcamo 2.2 de tamaño suficiente para albergar una bomba sumergible 2.3, la bomba 2.3 tiene en la tubería de conducción y bombeo una válvula 2.4 que de manera conjunta garantizan un flujo constante de agua residual hacia la etapa de hidrotamizado 3; además de garantizar un régimen continuo del proceso de tratamiento. El tanque 2.1 tiene un sistema de mezclado mecánico 2.5 integrado por un motorreductor de 20 a 30 rpm con un sistema de turbinas que garantizan justo la homogenización del agua residual. Este sistema de mezclado se ubica en la parte central del tanque 2.1 en posición vertical sin tocar el fondo de mismo, y va soportado sobre una pasarela 2.6 de acero o concreto armado que va de lado a lado del tanque 2.1 ; iii) Etapa de Hidrotamizado 3, en esta la etapa se lleva acabo la eliminación de sólidos de tamaño mayor a 1 mm. El agua se hace pasar a través de una malla 3.1 con abertura de 1 mm (malla americana No. 18). La malla 3.1 se ubica con una inclinación de 45° con respecto a la horizontal y dentro de un dispositivo rectangular 3.2, el cual presenta la entrada de agua en la parte superior y la salida en el fondo del mismo, además de presentar una salida de tipo rectangular 3.3 en la parte frontal e inferior para evacuar los sólidos retenidos. El material de fabricación de la malla 3.1 y del dispositivo rectangular 3.2 deberá ser en acero inoxidable, para evitar su oxidación. Un hidrotamiz con malla No. 18 y capacidad adecuada para el caudal de agua residual a tratar, se puede adaptar bien a las necesidades técnicas que requiere la operación de hidrotamizado 3; iv) Etapa de retención de grasa y aceite 4, La operación se lleva a cabo en un tanque rectangular denominado Trampa de Grasa y Aceite 4.1 (TGyA). El principio fundamental de la TGyA 4.1 es la diferencia de densidades entre el agua residual y la grasa y/o aceite. Así, la TGyA 4.1 debe ser diseñada con un TRH de 15 minutos, permitiendo que la GyA se separe del agua residual y flote a la superficie. La TGyA 4.1 es de dimensiones rectangulares guardando una relación L<2W y H=W, presenta dos compartimientos separados por una mampara 4.2 y comunicables por dispositivos denominados "T" 4.3 en posición horizontal. El primer compartimiento 4.4 tiene una capacidad de 2/3 partes del volumen total de la TGyA 4.1 y un segundo compartimiento 4.5 tiene una capacidad de 1/3 del volumen total. La entrada y salida del agua residual están a 90% de la altura total de la TGyA 4.1. Los dispositivos T 4.3 se colocan a una altura de 60% de la altura total de la TGyA 4.1. De lado lateral del primer compartimiento 4.4 y a una altura del 85% de la altura total de la TGyA 4.1 , se ubica un tubo con una válvula 4.6 que de manera intermitente, cada 24 horas, se debe abrir para la evacuación de grasa y aceite. Así mismo, la entrada y salida del agua residual la TGyA 4.1 tiene conectado un tubo 4.7 y 4.8 respectivamente en posición vertical, ahogado a ¾ del nivel del agua que evita que la descarga y la evacuación de ésta provoque movimiento turbulento en el volumen de agua presente en los compartimientos 4.4 y 4.5, facilitando la separación de la grasa; además evitar el arrastre de la GyA hacia la salida. Los dispositivos T 4.3 y los tubos 4.7 y 4.9, deberán ser de Polivinilcloruro (PVC) cédula 40 y de un diámetro equivalente al diámetro del tubo de entrada y salida del agua residual; Etapa de tratamiento biológico 5, consiste en la integración secuencial de un proceso anaerobio y un aerobio, compuestos por un Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente y lecho empacado (RAFA) 5.1 y dos Reactores Aerobios por Lotes 5.2 y 5.3 mejor conocidos como SBR (en Ingles: Sequencing Batch Reactor), estos últimos operando de forma paralela y alternada; El RAFA 5.1 consta de dos compartimientos cerrados a la atmósfera, al primer compartimiento 5.4 llega el agua proveniente de la TGyA 4.1 , en seguida el agua pasa y es distribuida a la cámara de digestión 5.5 a través de una abertura rectangular 5.6 cuyas dimensiones son: altura 5% de la altura total del RAFA 5.1 y un largo equivalente a lo ancho de la parte inferior de la mampara 5.7 que separa dichos compartimientos. Este arreglo genera una dirección de flujo ascendente a través del lecho poroso 5.8. El agua es recuperada en la parte superior de la cámara de digestión 5.5 y del lado opuesto a la entrada del agua, a través de una canaleta o vertedero 5.9 en forma de media caña tapada en sus extremos. El diámetro de la canaleta 5.9 será igual al diámetro del tubo que conduce la entrada del agua y de una longitud igual al ancho de de la cámara de digestión 5.5, el material de la canaleta 5.9 es de PVC cédula 40. La canaleta o vertedero 5.9 tienen adaptada dos válvulas 5.18 y 5.19 que permiten enviar en flujo de agua a los SBRs 5.2 y 5.3 de forma intermitente. El lecho poroso 5.8 esta constituido a base de tezontle (piedra de origen volcánico) se utiliza como medio de soporte de la biopelícula. El tezontle deberá presentar un tamaño de partícula de 1 a 2 pulgadas colocada de menor a mayor tamaño con respecto a la altura de la cámara de digestión 5.5, la porosidad intersticial (e) deberá ser >0.64; asi el volumen efectivo es menor al volumen total de la cámara de digestión 5.5. El lecho poroso 5.8 va soportado sobre un fondo falso 5.10 con perforaciones en forma de cono trucado (2 y 2.5 pulgadas de diámetro en la parte superior e inferior del fondo falso 5.10 respectivamente), las perforaciones están espaciadas cada pulgada y distribuidas uniformemente. La purga de lodos de exceso (extracción del excedente de biopelícula desprendida del Tenzontle) se realiza a través de un tubo con la válvula 5.12 colocada por un costado externo y al fondo del RAFA 5.1. La purga del lodo depositado en el fondo del RAFA 5.1 , se realiza de forma intermitente cuando el nivel de éste alcanza el nivel de la válvula de muestreo 5.13, nivel del fondo falso 5.10. Otros accesorios y características del RAFA 5.1 , las válvulas 5.14 y 5.15 servirán para muestrear el agua residual y evaluar el estado interno del lecho poroso 5.8 que soporta la biopelícula. La pendiente de la superficie del fondo 5.16 es del 3%. Cuatro tubos de venteo 5.17 se ubicaran en la parte superior de la bóveda de la cámara de digestión 5.5, para permitir la salida de biogás producto de la degradación anaerobia de la materia orgánica. El diseño del reactor se hace con CO en un intervalo de 6-12 kg/m3-d y considerando TRH de 24 horas para lograr eficiencias de remoción de DBO del 70 al 80%. La inoculación y arranque del RAFA 5.1 se realiza, agregando al mismo reactor un volumen de lodos anaerobios equivalente al 20% del volumen total del RAFA 5.1. Los lodos deberán proceder de una planta de tratamiento de aguas residuales estabilizada de tipo anaerobia, con una concentración mínima en SSV del 1 %. La etapa de adaptación y crecimiento de la biopelícula es de aproximadamente de 3 a 6 semanas. Posterior a este tiempo, la eficiencia de remoción de DBO y DQO se hacen constantes dentro de un intervalo de 70-80%, así mismo hay una tasa de producción constante de biogás dentro de un intervalo 390-690 ml/gr de DQO removida con concentración promedio del 65% en metano; estas condiciones denotan la estabilización del RAFA 5.1 ; ) Etapa de desinfección 6, consiste en poner en contacto durante 30 minutos y bajo un régimen en continuo, el agua proveniente del SBR 5.2 o 5.3 con una solución de hipoclorito de sodio (NaCIO). La dosis de NaCIO es de 10.5 mg litro de agua equivalente a 5 mg Cl2/L. La operación de desinfección de agua se realiza en un tanque rectangular 6.1 abierto a la atmósfera y de flujo horizontal-vertical. El tanque 6.1 se diseña con un TRH mínimo de 30 minutos y relaciones de L=2W y H<W, el tanque presenta cuatro compartimientos separados por tres mamparas 6.2, 6.3 y 6.4 en posiciones verticales y distribuidas de manera uniforme a lo largo del tanque 6.1. Las mamparas 6.2 y 6.4 están separadas del fondo del tanque 6.1 por una abertura que mide de alto lo equivalente al 20% de la altura total del tanque 6.1. La mampara 6.3 llega al fondo del tanque 6.1 y tiene una altura equivalente al 80% de la altura total del tanque 6.1.
2. 2. Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que la planta y el proceso contiene un tratamiento biológico 5, el cual reduce entre 70 y 90% de DQO, misma que tiene una integración secuencial de un proceso anaerobio y un aerobio, compuestos por un Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente y lecho empacado (RAFA) 5.1 y dos Reactores Aerobios por Lotes 5.2 y 5.3 mejor conocidos como SBR (en Ingles: Sequencing Batch Reactor), estos últimos operando de forma paralela y alternada.
3. 3. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que el Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente y lecho empacado (RAFA) consta de dos compartimientos cerrados a la atmósfera, en donde la cámara de digestión cuenta con una abertura rectangular 5.6 cuyas dimensiones son: altura 5% de la altura total del RAFA 5.1 y un largo equivalente a lo ancho de la parte inferior de la mampara 5.7 que separa dichos compartimientos.
4. 4. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que el agua recuperada en la parte superior de la cámara de digestión 5.5 y del lado opuesto a la entrada del agua, es a través de una canaleta o vertedero 5.9 en forma de media caña tapada en sus extremos. El diámetro de la canaleta 5.9 es igual al diámetro del tubo que conduce la entrada del agua y de una longitud igual al ancho de de la cámara de digestión 5.5, el material de la canaleta 5.9 es de PVC cédula 40.
5. 5. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que la canaleta o vertedero 5.9 tienen adaptada dos válvulas 5.18 y 5.19 que permiten enviar en flujo de agua a los SBRs 5.2 y 5.3 de forma intermitente.
6. 6. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que el lecho poroso 5.8 esta constituido a base de tezontle (piedra de origen volcánico), el cual se utiliza como medio de soporte de la biopelícula. El tezontle tiene un tamaño de partícula de 1 a 2 pulgadas colocada de menor a mayor tamaño con respecto a la altura de la cámara de digestión 5.5, la porosidad intersticial (e) deberá ser >0.64.
7. 7. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que el lecho poroso 5.8 va soportado sobre un fondo falso 5.10 con perforaciones en forma de cono trucado (2 y 2.5 pulgadas de diámetro en la parte superior e inferior del fondo falso 5.10 respectivamente), las perforaciones están espaciadas cada pulgada y distribuidas uniformemente.
8. 8. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que la purga de lodos de exceso (extracción del excedente de biopelícula desprendida del Tenzontle) se realiza a través de un tubo con la válvula 5.12 colocada por un costado externo y al fondo del RAFA 5.1.
9. 9. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que las válvulas 5.14 y 5.15 servirán para muestrear el agua residual y evaluar el estado interno del lecho poroso 5.8 que soporta la biopelícula.
10. 10. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que la pendiente de la superficie del fondo 5.16 es del 3%.
11. 11. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que el diseño del reactor se hace con CO en un intervalo de 6-12 kg/m3-d y considerando TRH de 24 horas para lograr eficiencias de remoción de DBO del 70 al 80%.
12. 12. - Una planta de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 , caracterizada por que la inoculación y arranque del RAFA 5.1 se realiza, agregando al mismo reactor un volumen de lodos anaerobios equivalente al 20% del volumen total del RAFA 5.1. Los lodos deberán proceder de una planta de tratamiento de aguas residuales estabilizada de tipo anaerobia, con una concentración mínima en SSV del 1 %.
13. 13.- Un proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, basado en un régimen continuo mediante el cual consiste en las etapas de cribado y desarenado; homogenización y bombeo; hidrotamizado; retención de grasa y aceite; tratamiento biológico y desinfección. Proceso que se caracteriza porque: i) La retención de sólidos y la eliminación de las arenas se realiza en el cribado y desarenado 1 , de la planta descrita en la reinvidicacion 1 , donde la retención de solidos y la eliminaron de arenas son concentrados por gravedad en la parte más profunda del tanque rectangular 1.1 , ubicada en el lado opuesto a la entrada del agua residual, mismas que deberá ser retiradas manualmente antes que el nivel de éstas, rebasen la mitad del valor de la altura entre el piso del tanque 1.1 , en su parte más profunda, y la salida del agua residual; ii) El agua residual fluye por gravedad al tanque de Homogenización y bombeo 2.1 , para que el agua se homogenice en materia orgánica, esta operación se realiza con el sistema de mezclado mecánico 2.5. Paralelamente a la operación de homogenización, la bomba sumergible 2.3 (previamente en funcionamiento) y la válvula 2.4 son ajustadas, de tal manera de garantizar un flujo constante de agua residual hacia la etapa de hidrotamizado 3. iii) El agua residual proveniente de la unidad de homogenización y bombeo 2 llega a la etapa de Hidrotamizado 3. El agua entra por la parte superior del dispositivo rectangular 3.2 y se hace pasar a través de la malla 3.1 para eliminar los sólidos; el agua se recupera por el fondo del dispositivo rectangular 3.2 y los sólidos retenidos se recuperan por la parte frontal baja del mismo dispositivo rectangular 3.2. iv) El agua continua fluyendo por gravedad a la etapa de retención de grasa y aceite 4, El agua residual entra primeramente al primer compartimiento 4.4 de la cámara y posterior mente pasa al segundo compartimiento 4.5 a través de los dispositivos T 4.3. En el primer compartimiento 4.4 la GyA se separa del agua y flota hacia la superficie de ésta. v) En seguida el agua residual llega al Tratamiento biológico 5, el agua residual entra al RAFA 5.1 por la parte superior del primer compartimiento 5.4, en seguida el agua pasa y es distribuida a la cámara de digestión 5.5 a través de una abertura rectangular 5.6 ubicada justo por debajo de la mampara 5.7 que separa dichos compartimientos. El agua residual atraviesa el lecho poroso 5.8 en dirección ascendente. El agua es recuperada en la parte superior de la cámara de digestión 5.5 y del lado opuesto a la entrada del agua, a través de la canaleta o vertedero 5.9. Las válvulas 5.18 y 5.19, en posición una abierta y una cerrada, permiten enviar el flujo de agua al SBR 5.2 en una etapa de llenado, mientras el otro SBR 5.3 está en operación y viceversa. La purga de lodos (extracción del excedente de biopelícula desprendida del Tenzontle) se realiza a través de un tubo con la válvula 5.12 colocada por un costado externo y al fondo del RAFA 5.1. La purga de lodo acumulado en el fondo del RAFA 5.1 , se realiza de forma intermitente a través de la válvula 5.12, cuando el nivel de éste alcanza el nivel de la válvula de muestreo 5.13. El monitoreo interno del RAFA 5.1 , crecimiento de biopelícula, eficiencia de remoción de materia orgánica, producción excesiva de lodo; se realiza a través de las válvulas 5.14 y 5.15. El biogás generado por el RAFA 5.1 se lleva a combustión directamente a la salida de los tubos de venteo 5.17. El efluente del RAFA 5.1 es enviado al tratamiento aerobio, aquí los SBRs 5.2 y 5.3 son utilizados alternadamente con la ayuda de las válvulas 5.18 y 5.19, mientras un SBR 5.2 es utilizado para recibir y acumular el efluente del RAFA 5.1 , el otro SBR 5.3 está en aireación para tratar un volumen equivalente de agua residual. La aireación de forma alternada se lleva acabo con ayuda de las válvulas 5.22 y 5.23. La purga de lodo de exceso se realiza de manera intermitente por una parte lateral e inferior del SBRs 5.2 o 5.3; a través de un tubo con válvula 5.24 o 5.25, dependiendo de que SBR se purgue. La purga de lodo se deberá realizar lentamente durante los 30 minutos de purga y asegurando dejar un volumen de lodo equivalente al 20% del volumen total del SBR en purga. vi)EI agua llega a la desinfección 6, el agua entra por la parte superior del primer compartimiento del tanque rectangular 6.1 , en seguida las mampara 6.2, 6.3 y 6.4 envían al flujo de agua en sentido descendente, ascendente y descendente respectivamente, al mismo tiempo la desplazan en sentido horizontal. El agua tratada sale por la parte superior del lado opuesto de la entrada al tanque 6.1. La adición de NaCIO se efectúa justo a la entrada del agua, de forma continua y a una velocidad de 10.5 mg litro de agua.
14. 14.- Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que es flexible y versátil en su construcción y operación.
15. 15. - Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que garantiza la remosicion del 80 al 98% de materia orgánica medida como DBO o DQO, presentes en aguas residuales de rastro.
16. 16. - Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que puede tratar aguas residuales de rastro con concentraciones por arriba de 200 y 3000 mg/l de DBO y DQO respectivamente.
17. 17. - Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que los materiales de construcción son de bajo costo.
18. 18.- Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que puede tratar aguas residuales de rastro con concentraciones por arriba de 200 y 3000 mg/l de DBO y DQO respectivamente.
19. 19.- Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que las características geométricas de las etapas de tratamiento permiten evaluar su estado interno de operación.
20. 20.- Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que los costos de tratamiento de agua residual son entre 30 y 50% menores con respecto a un sistema de tratamiento de lodos activados y coagulación floculacion.
21. 21. - Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que la cantidad de lodos de exceso que genera es del 50 al 60% menor respecto a procesos de lodos activos.
22. 22. - Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que no genera olores ofensivos ni fauna nociva.
23. 23.- Una planta y proceso de tratamiento para aguas residuales de rastro, tal como se reclama en la reinvidicacion 1 y 13, caracterizada por que el personal requerido para su operación de planta y proceso es de nivel técnico.