Uso de un desecho como
medio filtrante biológico anaeróbico

Proyecto ganador en la Feria Nacional de Ciencia y Tecnología

Representante por Costa Rica ante la
Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería de Intel


Estudiantes: Irene Barrantes Ortiz y Natalia Barrantes Ortiz
Institución: Colegio Científico Costarricense. Sede San Pedro.
Tutor: Antero Muñoz Méndez

Objetivo general

Determinar las ventajas y desventajas de diferentes materiales que puedan considerarse como potenciales medios filtrantes.

Identificar un medio filtrante alternativo que reúna las mejores condiciones técnicas, económicas, sociales y ambientales.

Disminuir los costos constructivos de los filtros anaeróbicos de flujo ascendente para incentivar así su empleo en el tratamiento biológico de aguas residuales en Costa Rica.

Justificación

El tratamiento de las aguas residuales debe constituir una prioridad para los países, se requiere que tanto los gobiernos como la empresa privada se involucren en todo el proceso. Muchas veces la inversión que se requiere es alta y la conciencia ambiental no es lo suficientemente fuerte.

Los FAFAs son una tecnología de tratamiento de aguas residuales, cuyo bajo costo de operación y potencial de generación de energía, hacen que su aplicación sea ideal. Sin embargo, requiere de un material de soporte para los microorganismos anaerobios.

El presente trabajo se enfocará en la búsqueda de un material alternativo que pueda cumplir con dicha tarea, con el objetivo de bajar los costos de este sistema de tratamiento de aguas residuales e incentivar su uso.

Metodología

Primera etapa: prueba de cada uno de los materiales alternativos en un pequeño reactor.

  • Se realizaron pruebas preliminares con diferentes medios filtrantes alternativos y sus observaciones fueron registradas en la bitácora semanal.
  • Se definió el material que sería utilizado en el FAFA real.

Segunda etapa: prueba del material escogido (tapas plásticas) en un FAFA real.

  • Se buscaron posibles recipientes para usar como reactor.
  • Se definió el sustrato (natural/ artificial): alternativas, ventajas y desventajas.
  • Se construyeron los reactores reales.
  • Se definió el inóculo.
  • Se coordinó con el laboratorio.
  • Se realizaron pruebas definitivas con dos reactores, uno que contenía tapas plásticas y el otro piedras volcánicas.
  • Se analizaron los resultados obtenidos.

Resultados

1ra Etapa del proyecto

Se formó biopelícula en las piedras, tapas, teclas y principalmente, en las conchas, ya que sus características permiten que se dé más contacto y se produzca más lodo.

Por el contrario, en el caso del estereofón y el poliestireno, una vez expandido el material se degradó un poco. El estereofón es el que menos formación de biopelícula ha presentado.

2da Etapa del proyecto

Las tapas plásticas fueron seleccionadas para ser comparadas con la piedra volcánica en FAFASs de mayor tamaño para probar su eficiencia.

Al principio tanto el agua del FAFA experimental de piedra volcánica como el de tapa plástica mostraban resultados similares y buenos. Se notó una obstrucción en las tuberías de alimentación causada por arrastre de lodo, por lo que se procedió a limpiar las tuberías; sin embargo, seguía encontrándose lodo debido a la forma en que se hizo la limpieza. Esto afectó notoriamente los resultados de varios muestreos. También se notó que debido a la imposibilidad de agregar una malla en la parte superior del FAFA por su forma, y la tendencia de las tapas a flotar, la biomasa dentro de muchas de ellas no entró en contacto con el agua, por lo que no contribuyeron con el proceso de purificación. En el último muestreo se evidenció una gran mejoría en la calidad del efluente, tanto que se llegó a estar muy cerca de cumplir la norma. Se espera lograr esto en próximos muestreos, cuando el sistema alcance la estabilidad.

Conclusiones

  1. Las tapas plásticas son un medio filtrante alternativo eficiente para el tratamiento de aguas residuales por medio de FAFAs ya que se adapta a las condiciones económicas, sociales y ambientales de Costa Rica.
  2. La desventaja que presentan las tapas plásticas es que tienden a flotar, aspecto que se debe considerar en el diseño de reactores que utilicen este medio.
  3. El FAFA experimental de tapas plásticas muestra mejores resultados en los análisis de laboratorio que el FAFA experimental de piedra volcánica.
  4. De los materiales usados en la primera fase del proyecto, las conchas, teclas y tapas plásticas funcionan bien, mientras que el estereofón el poliestireno expandido no resultaron viables.
  5. El ingreso de lodo a un FAFA perjudica y altera mucho su buen funcionamiento.
  6. El uso de tapas plásticas podría bajar el costo de los FAFAs de tamaño real, lo que fomentaría el uso de este sistema.

Créditos:

Antonieta Corrales / Caterina Elizondo
Oficina de Comunicación del MICIT
Tel: 2248-1515 exts. 133 y 121.
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Hazel Fallas
Gerente de Comunicaciones Externas de Intel
Teléfono: (506) 2298-8373 Fax: (506) 2298-6334
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