Diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales provenientes de las descargas de un centro comercial de la ciudad de Quito mediante procesos de electrocoagulación y adsorción en carbón activado

Abstract

Resumen .- Las aguas residuales provenientes de un centro comercial de la ciudad de Quito presentan concentraciones superiores de DQO, DBO5, aceites y grasas y sólidos suspendidos a los permitidos por la ordenanza municipal 404 del MDMQ. Las descargas de las aguas residuales sin un debido tratamiento a cauces de agua naturales pueden ocasionar daño ambiental que puede afectar poblaciones aledañas. En este trabajo se ha diseñado una planta para el tratamiento de dichas aguas residuales mediante electrocoagulación y adsorción en carbón activado. Se realizó pruebas a escala laboratorio con una muestra compuesta de agua residual para determinar las condiciones de operación con las que se obtiene la mejor remoción de los contaminantes con electrocoagulación. Se encontró que usando electrodos de hierro y aluminio con una densidad de corriente de 12,5 A•m-2, pH natural de las aguas (7,3) y una distancia entre electrodos de 1,5 cm se ha logrado obtener concentraciones para la DQO (114,7 mg•L-1), DBO5 (<2 mg•L-1), solidos suspendidos (123,3 mg•L-1). Complementario a la electrocoagulación se realizaron ensayos con carbón activado malla 8×20 con un índice de iodo de 523 mg Iodo•g-1con los cuales se logró una concentración final de sólidos suspendidos de 13,8 mg•L-1, logrando así cumplir con la ordenanza municipal 404 para los contaminantes evaluados. Se hizo un diseño de la planta considerando un pretratamiento con cribado de gruesos, reactor para la electrocoagulación y filtros con carbón activado para tratar 90 m3 residual por día. Finalmente, se realizó un análisis económico considerando los costos fijos y variables, para determinar el monto por multas que podría cobrarse para que la implementación de la planta de tratamiento la implementación de la planta de tratamiento se justifique. Abstract .- The wastewater from a mall in Quito have high concentrations of COD, BOD5, oil and grease and suspended solids which can be greater than those permitted by the municipal ordinance MDMQ 404. Discharges wastewater without treatment can cause environmental damage also affect nearby communities. This research try to evaluate electrocoagulation process complementary with activated carbon filters to treat the water. In the Laboratory, tests were performed with a sample of wastewater to determine the best operation conditions to remove pollutants with electrocoagulation. It was found that using iron and aluminum electrodes with a current density of 12.5 A•m-2 natural pH of water (7.3) and an electrode distance of 1.5 cm has been obtained for concentrations COD (114.7 mg•L-1), BOD5 (<2 mg•L-1), suspended solids (123.3 mg•L-1). Also activated carbon tests were performed with activated carbon 8 × 20 mesh with an iodine number of 523 mg iodine•L-1. After tests the wastewater have a final concentration of 13.8 mg•L-1 of suspended solids, thereby achieving compliance with bylaw 404 for pollutants evaluated. A wastewater treatment plant were designed considering coarse screening, electrocoagulation reactor and filters with activated carbon to treat 90 m3 per day. Finally, an economic analysis, considering costs for the plant implementation to determine the amount of fines that may be charged for justify the implementation of the treatment plant.