Evaluación de alternativas de reutilización de biogás y biosólidos en la Estación de Tratamiento de agua residual del municipio de Tunja

Abstract

Este documento detalla el análisis y el trabajo realizado para la elaboración de una propuesta destinada a aprovechar los subproductos en la estación de tratamiento de aguas residuales del municipio de Tunja. Esta estación cuenta con un sistema de tratamiento altamente completo, lo que representa una excelente oportunidad para la utilización de los subproductos generados en el tratamiento anaerobio. Este último ofrece una serie de ventajas que pueden compensar ciertos costos de operación. Inicialmente, se llevó a cabo una estimación teórica de la producción de biogás en el reactor UASB de la estación de tratamiento, teniendo en cuenta su potencial de aprovechamiento.

Asimismo, se realizó una cuantificación de la producción de lodo en sistemas anaeróbicos para su posterior tratamiento. Finalmente, se presenta una propuesta para el aprovechamiento de los subproductos del reactor anaerobio de la estación de tratamiento. Lo anterior permite alcanzar al principal objetivo de este proyecto el cual fue evaluar alternativas de reutilización de biogás y biosólidos en la Estación de Tratamiento de agua residual del municipio de Tunja.

Para la cual se desarrolló una metodología de tipo descriptiva con enfoque cuantitativo, pues se tuvo una etapa de evaluación en la cual se hizo un reconocimiento del sistema de tratamiento y todos los procesos que se desarrollan dentro de este, posteriormente se inició con la toma de muestras y las caracterizaciones del agua residual, que son los datos base para estimar la producción de lodo y biogás del sistema de digestión anaerobia (reactor UASB). Dicha estimación se realizó mediante la metodología planteada en el software Probio el cual fue desarrollado por Possetti y sus colaboradores, así mismo se incluye el diseño de un reactor UASB con el software Etsus.

El aprovechamiento de subproductos representa una gran ventaja para cualquier sistema de tratamiento de aguas residuales ya que a largo plazo estos procesos se convierten en sostenibles. El análisis concluyó en que es posible suplir parte de la energía requerida convirtiendo el biogás en energía eléctrica y térmica, así mismo, al generar energía se generan gases de escape que se pueden utilizar para secar térmicamente los lodos del reactor UASB. (tomado del texto)

This document details the analysis and work carried out for the development of a proposal aimed at harnessing by-products at the wastewater treatment plant in the municipality of Tunja. This plant has a highly comprehensive treatment system, which represents an excellent opportunity for the utilization of by-products generated in anaerobic treatment. The latter offers a series of advantages that can offset certain operating costs. Initially, a theoretical estimation of biogas production in the UASB reactor of the treatment plant was carried out, taking into account its utilization potential.

Likewise, a quantification of sludge production in anaerobic systems was conducted for subsequent treatment. Finally, a proposal for the utilization of by-products from the anaerobic reactor of the treatment plant is presented. This allows us to achieve the main objective of this project, which was to evaluate alternatives for the reuse of biogas and biosolids at the wastewater treatment plant in the municipality of Tunja.

A descriptive methodology with a quantitative approach was developed for this purpose, as there was an evaluation stage in which the treatment system and all the processes within it were recognized. Subsequently, sampling and characterization of wastewater were initiated, which are the baseline data for estimating sludge and biogas production from the anaerobic digestion system (UASB reactor). This estimation was carried out using the methodology proposed in the Probio software, which was developed by Possetti and his collaborators, and it also includes the design of a UASB reactor using the Etsus software.

The utilization of by-products represents a great advantage for any wastewater treatment system, as these processes become sustainable in the long run. The analysis concluded that it is possible to supply part of the required energy by converting biogas into electrical and thermal energy. Additionally, by generating energy, exhaust gases are produced that can be used to thermally dry the sludge from the UASB reactor. (tomado del texto)