Oxigeno anaerobio

RESUMEN

Para realizar el tratamiento de aguas residuales existen diferentes técnicas. Entre las técnicas ambientales más utilizadas para tratar este tipo de aguas contaminadas con materia orgánica biodegradable principalmente, se encuentra la digestión anaerobia en birreactores de lecho suspendido inverso. El proceso que analizamos consiste en tres birreactores anaerobios en serie que contienen polietileno de baja densidad el cual constituye el soporte de los microorganismos. Este tratamiento es el encargado de reducir la materia orgánica del agua a través de la reducción de la Demanda Química de Oxígeno (DQO); a bajo costo energético.

 OBJETIVO

- Diseño del proceso de una planta piloto, para mejorar el tratamiento de aguas del canal de Cuemanco, en la zona Lacustre de Xochimilco.

- Obtener un modelo matemático que esté en función de los parámetros experimentales que caracterizan al sistema.

INTRODUCCIÓN

El agua es una de los recursos más importantes en todos los ámbitos de la actividad humana, para el abastecimiento urbano, industrial y agrícola. Por lo que el suministro de las regiones acuíferas no es suficiente para cubrir las necesidades de la población, debido a la sobre explotación de los mantos acuíferos y de las lagunas remplazadas por la centralización en la ciudad.

Además en México existe una fuente problemática asociada a la contaminación del agua. El principal causante consiste en la descarga directa de desechos domésticos e industriales no procesados en los cuerpos de agua superficial contaminando no solo cuerpos de agua: ríos, lagos o presas; sino también los acuíferos de agua subterránea adyacentes.

Con la expansión de la industrial y los centros urbanos, han aumentado las descargas accidentales de químicos contaminantes junto con descargas clandestinas y no clandestinas fuera de normatividad. La alta concentración de contaminantes provenientes de zonas industriales y municipales, dañan los sistemas de alcantarillado, la salud humana y el medio ambiente.

La tarea de dar solución a esta problemática es sin duda un fuerte compromiso para las autoridades ambientales de nuestro país, quienes tienen que llevar a cabo el cumplimiento de la normatividad ambiental en materia de descargas de aguas residuales Sin embargo, el mayor compromiso lo tienen los responsables directos de las  descargas, quienes tienen que buscar una alternativa que les permita cumplir con la normatividad, convirtiendo la inversión a la implementación y desarrollo de tecnologías de tratamiento de aguas residuales.

La falta de agua limpia y su reemplazo por aguas residuales, además de dañar la flora, fauna y poner en peligro la salud de los pobladores, causo una descontrolada acumulación de salitre en el suelo, que antaño había sido fértil. Estos factores negativos llegaron de1 15% al 70 % siendo grados alarmantes, que despertó el interés de rescatar este ecosistema; además de cuidar los pocos recursos naturales que quedan en esta delegación y ciudad.

Esto nos conduce a llevar a cabo tratamiento de aguas residuales, principalmente en la zona lacustre de Xochimilco (canal de Cuemanco), que presenta una elevada contaminación de sus canales, afectando los sembradíos de riego de sus alrededores, ya que es una zona caracterizada como agrícola.

SITUACIÓN ACTUAL DEL AGUA

OFERTA

México recibe 1,570 km3 de agua por precipitación, y pierde por evaporación1,064km3 lo que establece la oferta de agua sea de 473 Km3. Fluyen por cauces y vasos superficiales 410Km3, y el resto recarga a través de mantos subterráneos 63Km3

DEMANDA

Es un problema grave la distribución del agua debido a que el 80% de los recursos hídricos se encuentran por debajo de los 500m sobre el nivel, y aún nivel mayor se encuentra asentado más de 70% de la población total y se desarrolla el 80% de la actividad industrial. El 55% de la actividad industrial se encuentra en el Valle de

México a más de 2000m de altitud, lo que genera graves problemas de abastecimiento de agua. Hasta ahora, ha sido imposible mantener el desarrollo en las regiones de escasa disponibilidad natural a través de la sobre explotación de acuíferos y la construcción de grandes obras de infraestructura para importar agua de otras cuencas con mayor disponibilidad; donde el agua subterránea, es la fuente importante de este recurso, sobre todo en aquellas regiones donde no existen escurrimientos superficiales considerables.

En 1995 se usaron 163Km3 de aguas superficiales y 24Km3 de mantos subterráneos, es decir 187Km3 anuales (40% del total disponible).

De esta cantidad consumida la mayor parte se utiliza para generación de electricidad (113Km3) en las plantas termoeléctricas. Puesto que esta agua vuelve a su cauce, y se le puede dar otro uso, en la práctica se considera que no se consume.

Tomando en cuenta lo anterior, entonces el volumen total consumido tanto de aguas superficiales como subterráneas asciende a 73Km3 de los cuales el mayor porcentaje le corresponde al sector agrícola con 61Km3 (83%); le sigue el uso acuacultura intensiva con 1.4Km3 (2%).

Por tanto, México tiene un consumo de 780m3 per-capita, superior al de los países Europeos.

Al relacionar el consumo de agua con el PIB, para tener una aproximación de la eficiencia hidráulica con la economía con respecto a otros países, se encuentra que México consume el doble de agua por dólares equivalente de PIB. (Como se muestra en la Tabla No.1)

TABLA  No. 1. Consumo de Agua/ Producto Interno Bruto.

CONTAMINACIÓN

Aún, cuando la contaminación del agua superficial y subterránea va en aumento, en México como en muchos países del mundo, las principales fuentes de la contaminación del agua se clasifican en tres grupos de acuerdo a su procedencia:

- Sector social (Municipal)

Corresponde a las descargas de residuo de origen domestico público que constituyen las aguas residuales municipales. Está relacionado con la cobertura de los servicios del agua potable y alcantarillado, incrementándose en los grandes asentamientos urbanos, aunque el 60% de la población mexicana está concentrada en las grandes ciudades, de esta se calcula que el 97% de las aguas residuales son generadas por la población. Se estima que solo el 50% de la población dispone de sistema de alcantarillado

- Sector industrial

Integrado por las descargas generadas por las actividades de extracción y transformación de recursos naturales, usado como bienes de consumo satisfactorios para la población; la industria genera el 43% de las aguas residuales

- Sector agropecuario

Constituido por los efluentes de las instalaciones dedicadas a la crianza y engorda de ganado mayor y menor, y por los campos agrícolas; se calcula que la superficie de riego y temporal es de 28,000 millones de hectáreas que se usan 92,500 millones de m3 de agua y se consume el 82% de agua por lo que la generación de aguas residuales es del 12% (11,100 millones de m3). Las aguas de retorno agrícola son una fuente de contaminación importante cuyo impacto se manifiesta en el alto porcentaje de cuerpos de agua que se encuentran en condiciones de eutrofización Los contaminantes presentes en el agua, ocasionan la disminución del oxígeno disuelto, vital para la vida acuática, provocando eutrofización (se produce cuando el agua se enriquece de nutrientes especialmente nitratos). Actualmente en el valle de México, Lerma, San Juan y Panuco se genera el 89% de la carga orgánica DQO La distribución de aguas residuales por sector, excluyendo al eléctrico son:

municipal 231m3/s

industrial 174m3/s

agrícola 337m3/s

El D. F, Monterrey y la Ciudad de Guadalajara, en su conjunto generan el 40% de aguas residuales y el 35% de la DBO a nivel nacional.

Tomando en cuenta además, las circunstancias locales de las industrias, se han establecido medidas de prevención y control de la contaminación del agua en México, así como la instalación de 361 plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales, con una capacidad instalada de 25 m3/ s.1

Cada una con un tratamiento especifico; llámese:

- Tratamiento Físico

- Tratamiento Térmico

- Tratamiento Químico

- Tratamiento Biológico

Estas tienen ciertas ventajas y desventajas en costos económicos, mantenimiento, consumo energético, entre otros.2

Considerando que los contaminantes pueden ser calor, iones metálicos, tóxicos, disolventes orgánicos, ácidos o bases; pero las más importantes son los contaminantes más comunes de las cargas tanto municipales como industriales, en general proceden de aguas de enfriamiento, purga de lodos, lavado de materias primas, sustancias fecales, basura, papel, metales disueltos, arena entre otros residuos desechados en las actividades cotidianas de los habitantes de la comunidad, contaminación natural por iones, de las rocas y el suelo, por sustancias orgánicas.

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