Diseño preliminar de un sistema de tratamiento de aguas residuales de bajo impacto ambiental para una finca cafetera en el municipio de El Pital-Huila

En el beneficio convencional del café como tradicionalmente se conoce al proceso implementado en Colombia, se utilizan grandes consumos de agua en las etapas de despulpado y lavado, (aproximadamente 10 litros de agua por cada kilogramo de café pergamino seco), implementados principalmente para remov...

Full description

Autores:
Montes Campos, Cristian Albeiro
Ortiz Salazar, Nestor Vicencio
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Militar Nueva Granada
Repositorio:
Repositorio UMNG
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/18018
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10654/18018
Palabra clave:
AGUAS RESIDUALES
PROCESOS DE POTABILIZACION DEL AGUA
Wastewater
Anaerobic Reactors (UASB
Vertical Artificial Wetland
Wet-milling
mucilage
Aguas residuales
Reactores Anaerobios (UASB)
Humedal Artificial de Flujo Vertical
Beneficio convencional del café
Mucílago
Rights
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Derechos Reservados - Universidad Militar Nueva Granada, 2018
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description En el beneficio convencional del café como tradicionalmente se conoce al proceso implementado en Colombia, se utilizan grandes consumos de agua en las etapas de despulpado y lavado, (aproximadamente 10 litros de agua por cada kilogramo de café pergamino seco), implementados principalmente para remover la pulpa y el mucílago fermentado del café. Las aguas residuales producidas en este proceso tienen una alta contaminación orgánica por encima de 25000 mg/l medida en DQO, alto contenido de Sólidos Totales, pH ácido de 3.7 en promedio y alto contenido en nutrientes, (Fosforo 1845 mg/L y nitrógeno 40 mg/L). Actualmente el pequeño caficultor no emplea ningún sistema de tratamiento para estas aguas, las cuales se convierten en fuentes de contaminación de los recursos naturales presentes en la zona, principalmente las quebradas y ríos, es por esta razón que se vuelve indispensable la implementación de algún sistema de tratamiento en donde se minimice el impacto en el recurso hídrico. En la parte inicial de la investigación se implementaron dos Reactores Anaerobios (RAFA, UASB) en donde no hubo un desempeño adecuado para implementarlo como tratamiento primario. Por esta razón se tomó la decisión de descartarlo y comenzar la operación del proceso con un tratamiento primario (filtración y aireación), posterior de un tratamiento terciario (Humedal Artificial de Flujo Vertical). En el desarrollo de la segunda metodología adoptada, se alcanzaron remociones de DQO por encima del 85% sin alcanzar los valores límites máximos permisibles de la Resolución 631 de 2015, sin embargo, los resultados permitieron determinar una valoración positiva de la calidad del agua del afluente con respecto al efluente de la Finca Los Arrayanes en el municipio de El Pital.
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Actualmente el pequeño caficultor no emplea ningún sistema de tratamiento para estas aguas, las cuales se convierten en fuentes de contaminación de los recursos naturales presentes en la zona, principalmente las quebradas y ríos, es por esta razón que se vuelve indispensable la implementación de algún sistema de tratamiento en donde se minimice el impacto en el recurso hídrico. En la parte inicial de la investigación se implementaron dos Reactores Anaerobios (RAFA, UASB) en donde no hubo un desempeño adecuado para implementarlo como tratamiento primario. Por esta razón se tomó la decisión de descartarlo y comenzar la operación del proceso con un tratamiento primario (filtración y aireación), posterior de un tratamiento terciario (Humedal Artificial de Flujo Vertical). En el desarrollo de la segunda metodología adoptada, se alcanzaron remociones de DQO por encima del 85% sin alcanzar los valores límites máximos permisibles de la Resolución 631 de 2015, sin embargo, los resultados permitieron determinar una valoración positiva de la calidad del agua del afluente con respecto al efluente de la Finca Los Arrayanes en el municipio de El Pital.Universidad Militar Nueva GranadaRESUMEN VI ABSTRACT VII 1. INTRODUCCIÓN 1 2. ANTECEDENTES 2 3. JUSTIFICACION 8 4. OBJETIVOS 9 4.1. Objetivo General 9 4.2. Objetivos Específicos 9 5. CAPÍTULO 1: MARCO TEÓRICO 10 5.1. Tratamiento de las aguas residuales provenientes del beneficio del Café 15 5.1.1. Tratamiento de Aguas Residuales 15 6. METODOLOGÍA 20 7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 30 7.1. Caracterización muestras de café proveniente de la producción cafetera 30 7.1 Primera etapa: Funcionamiento del RAFA y UASB 31 7.2. Segunda Etapa: Resultados Humedal Artificial de Flujo Vertical 38 8. CONCLUSIONES 48 9. RECOMENDACIONES 49 BIBLIOGRAFÍA 50 ANEXOS 52In the conventional wet-milling of coffee process implemented in Colombia as it is known, large amounts of water are used in the extraction of the pulp and washing stages (approximately 10 liters of water by each coffee kilogram) implemented mainly to remove the mucilage from the coffee beans. The wastewater produced in this process has a high organic contamination over 25000 mg/l measured in COD, high content of Total Solids, acidic pH, and high nutrient content. Nowadays the small coffee growers do not use any wastewater treatment, which has become a high environmental source of pollution in the nearby areas, mainly in the streams and rivers, to reduce negative effects the application of any wastewater treatment becomes necessary for minimized the impact in the water bodies. For the first phase of this work some Anaerobic Reactors were implemented (UASB) where there was not satisfactory performance to operated it as a primary wastewater treatment, for this reason we continue to operate another system, which consists by a primary treatment (filtration and aeration), after a tertiary treatment (Vertical Flow Artificial Wetland). In the development of the second adopted system, COD removals were achieved above 85% without reaching the maximum permissible limit values of Resolution 631 of 2015, nonetheless, the results determine a positive efficient of the wastewater quality of the influent respect to the effluent of the Los Arrayanes farm in the El Pital town.Pregradoapplication/pdfspaDerechos Reservados - Universidad Militar Nueva Granada, 2018https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Atribución-NoComercial-SinDerivadashttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño preliminar de un sistema de tratamiento de aguas residuales de bajo impacto ambiental para una finca cafetera en el municipio de El Pital-HuilaPreliminary design of a low environmental impact wastewater treatment for a coffee farm in the El Pital-Huila Towninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de gradoTexthttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAGUAS RESIDUALESPROCESOS DE POTABILIZACION DEL AGUAWastewaterAnaerobic Reactors (UASBVertical Artificial WetlandWet-millingmucilageAguas residualesReactores Anaerobios (UASB)Humedal Artificial de Flujo VerticalBeneficio convencional del caféMucílagoFacultad de IngenieríaIngeniería CivilIngeniería - Ingeniería CivilUniversidad Militar Nueva GranadaArias, C. A., & Brix, H. (2005). The use of vertical flow constructed wetlands for on-site treatment of domestic wastewater: New Danish Guidelines. Aarhus: Ecological Engineering.CAFECO. (2000). Sistemas de tratamiento anaeróbico de aguas residuales del beneficio Tapasco Quezaltepque, El Salvador, Centro América. . Quezaltepque: CAFECO.Cárdenas Garzón, R. C., & Ortiz Prieto, J. E. (2014). MANEJO INTEGRADO DEL RECURSO AGUA, EN EL PROCESO DE BENEFICIO HÚMEDO DEL CAFÉ, PARA LA ASOCIACIÓN DE PRODUCTORES DE CAFÉ ESPECIAL”ACAFETO” EN EL MUNICIPIO DE FRESNO, DEPARTAMENTO DEL TOLIMA. Manizales: Universidad de Manizales.CENICAFE. (2015). Manejo de Lixiviados y Aguas de Lavado en el Proceso de Beneficio Humedo. Chinchiná: Centro Nacional de Investigaciones de Café. Obtenido de MANEJO DE LIXIVIADOS Y AGUAS DE LAVADO EN EL PROCESO DE BENEFICIO HUMEDO: https://www.cenicafe.org/es/publications/5.Manejo.pdfDANE. (2014). 3er Censo Nacional Agropecuario. 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