SOLUCION: La firma College Hill
instaló un sistema de pre-tratamiento que consiste de una malla mecánica
rotante y un desnatador de aceite para la recuperación de los productos
secundarios, un tanque de coagulación, y un tanque que disuelve el aire
flotante (DAF); y un sistema de tratamiento secundario que emplea un
diseño alemán de proceso de aireación de una carga baja contra corriente
para limpiar orgánicamente y nitrificar las aguas efluyentes antes de
descargarlas a la corriente recibidora. (El diseño alemán del sistema de
aireación de carga baja en la firma College Hill Poultry es la primera
instalación en los Estados Unidos).
El primer paso en el proceso de pre-tratamiento
para remover los sólidos gruesos es a través del uso de mallas. La
velocidad del agua de desperdicio que fluye a través de las mallas
rotativas en un tambor, sostiene con fuerza los sólidos contra las
mallas. Los sólidos atrapados se mantienen en la parte superior de la
malla a medida que el tambor gira. Los sólidos más grandes y más pesados
caen libremente a medida que estos comienzan a caer hacia la parte de
abajo, mientras que los sólidos más pequeños son removidos por una
cuchilla que gira en contacto con el tambor. Todas las mallas
recubiertas son recolectadas en una pequeña tolva, la cual está
conectada a un sistema transportador al vacío de asaduras secas. El
transportador mueve las mallas al edificio de transformación, donde
éstas son procesadas para uso como alimento proteínico animal.
Más allá de las mallas
mecánicas rotativas, está situado un pequeño (en volumen) sumidero que
se utiliza para ecualizar el flujo dentro de una unidad DAF
hidráulicamente sensitiva. Un desnatador de aceite Modelo 6V con un circuito continuo, recolecta automáticamente y remueve más de 50
gpd de grasa flotante del agua de desperdicio contenida en el sumidero.
La grasa desnatada que va a ser transformada es recolectada en la misma
tolva utilizada para recolectar y transportar las mallas.
Para mejorar la
coagulación, se agrega un coagulante, seguido por un ajuste al pH para
promover la formación coagulante en el coagulador mecánico. Una buena y
rápida mezcla de estos químicos es de la más alta importancia para el
rendimiento del sistema. Después de 10 minutos de un movimiento continuo
y suave para aumentar la coagulación por minuto de los glóbulos de grasa
y otras partículas coaguladas, el agua de desperdicio de la coagulación
continúa su flujo por gravedad hasta la cabeza del tanque DAF (disuelve
el aire flotante). Aquí, se mezcla con una porción de la unidad DAF de
las aguas efluyentes, la cual ha sido presurizada entre 60 y 70 psig y
aireada. Cuando este flujo reciclado es despresurizado a una presión
atmósferica, se forman burbujas de aire fino.
A medida que el fluído
combinado entra en el tanque DAF, las finas burbujas de aire se adhieren
a las partículas coaguladas - aumentando su flotabilidad y causando la
separación de éstas del agua de desperdicio. Parcialmente tratadas las
descargas del agua de desperdicio sobre un vertedero y de ahí al sistema
de tratamiento secundario. Las partículas coaguladas forman una capa de
lodo que flota en la superficie del agua. Este lodo es automáticamente
desnatado y trasportando a una tolva. Un sistema para bombear este lodo
mueve esa nata de la tolva a un tanque que guarda dichos lodos
anaeróbicos. El sistema de pretratamiento ha reducido un 80% el BOD, el
SS y el Fosfato al 90%, y el Nitrógeno-Amoníaco al 30%. (Ver la tabla).
El sistema de tratamiento
secundario – empleando un diseño alemán de un proceso de aireación de la
contracorriente en cargas bajas – consiste de un tanque circular que
tiene un anillo externo para la aireación, y un tanque interno circular
para una clarificación final. El sistema de tratamiento está equipado
con sopladores, un puente rotativo con aireadores de fina difusión, un
pozo para los lodos espesosy la estación para retornar dichos lodos.
Después del pre-tratamiento, el agua de desperdicio entra al tanque de
aireación del anillo externo, donde se reune con el lodo cuagulado y
activado. Aquí es aireado y agitado hasta que el total de la
contaminación orgánica ha sido aeróbicamente descompuesto por
micro-organismos en la presencia de oxígeno.
El proceso de aireación de
contracorrientes de de baja carga, utiliza el principio de aireación
difusa en corrientes que se mueven horizontalmente. En sistemas de aire
difuso convencionales o verticales, las burbujas ascendentes suben a
proximadamente al mismo tiempo -- creando una corriente ascendente del
agua hacia la superficie. Debido a que las burbujas de aire suben
rápidamente, el tiempo de detensión es corto. Por lo tanto las
capacidades de trasferencia de oxígeno son bajas.
Con una corriente
horizontal, las burbujas de aire son desviadas por el líquido en
constante movimiento lateral -- causándoles un ascenso lento sobre una
ruta diagonal hacia la superficie. Este tiempo de detención más largo
permite una transferencia de oxígeno mayor entre el aire y el agua de
desperdicio.
Después de una suficiente
aireación, el lodo mezclado con el líquido activado fluye a través de un
tubo al tanque clarificador. El lodo se asienta en la parte inferior del
tanque, mientras que las aguas efluyentes purificadas pasan al vertedero
del sobre-flujo. Allí es clorinado y sale del sistema.
El lodo asentado en el
tanque clarificador es transferido a la estación de lodos de retorno a
través de una bomba de tornillo. Aproximadamente el 90% del lodo
activado es retornado al sistema, con el resto que ha sido arrojado al
pozo de lodos espesos; donde se le permite decantar para que adquiera un
mayor espesor. El lodo es bombeado del foso a los tanques de
almacenamiento. Periódicamente este lodo es transportado en
carro-tanques y se esparce en tierras agrícolas.
Resultados: Los sistemas de pre-tratamiento y tratamiento
secundario en la Universidad Hill Poultry han reducido el BOD al 99.7%,
el SS al 98.7%, el nitrógeno-amoníaco al 97.3% y el fosfato al 95,1% --
colocando a la compañía en cumplimiento con los estándares exigentes de
descarga del estado. (Ver la tabla). Además, las cargas de grasa y
aceite en las aguas efluyentes han sido reducidas al 4.6 mg/l.
La combinación única de equipo/tratamiento es recobrar los sub-productos
valiosos para transformar y está oxigenando los contaminantes orgánicos
residuales en un lodo totalmente estabilizado con unas aguas efluyentes
completamente nitrificadas.