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El presente libro es resultado de una investigación que expone las consideraciones técnicas y científicas para el diseño de un nuevo reactor aeróbico modificado a flujo pistón y un sedimentador de flujo helicoidal para la remoción de contaminantes presentes en las aguas residuales. El reactor biológico aeróbico y el sedimentador antes mencionados fueron evaluados y operados en planta piloto, y de esta manera se obtuvieron resultados favorables para la descontaminación del agua.
En consecuencia a la constante contaminación a la que se ha sometido la región de Tamiahua durante las últimas décadas, han comenzado grandes cambios en el ecosistema. Una de las partes más afectadas de la región es la laguna de Tamiahua la cual se encuentra en peligro al igual que las especies que habitan en ella. La principal contaminación a la que se ha sometido el agua de esta laguna son continuas descargas de agua residual. Esta contaminación ha generado pérdidas económicas para las personas que dependen de los recursos que dicha laguna proporciona. Los pescadores comienzan a tener pescado contaminado o escasez del mismo, mientras que los agricultores que utilizan dicha agua para el riego de sus cultivos se preocupan por ya no poder continuar usándola ya que si el nivel de contaminación aumenta contaminarían sus cosechas provocando enfermedades a los consumidores. En este estudio se propuso el diseño de una planta piloto para el tratamiento de agua residual a base de concentradores de radiación solar. Esta planta tendrá como indicadores los huevos de helminto y utilizará el proceso de Foto-Fenton promovido con radiación UV solar para la oxidación de la materia orgánica. Se consideraron dos concentraciones de Fe y H2O2 para ser analizadas a lo largo de este proyecto, teniendo como finalidad el encontrar la concentración que mejor se adecue al diseño de la planta. Para el diseño de la planta piloto se utilizaron parámetros de escalamiento los cuales ayudaron al cálculo del área de concentración necesaria para tratar un gasto de 1L/s lo que proporcionó el número de concentradores necesarios para el tratamiento. Posteriormente, se calculó la potencia de la bomba necesaria para el sistema hidráulico. Como resultado final, se obtuvo que con la concentración Fe[10] H2O2[280] + sol junto con 375 concentradores de radiación solar y una bomba de 1hp se puede conseguir inactivar el 100% de huevos de helminto que se encuentren en el agua residual.
Este proyecto se centra en la ampliación del tratamiento de aguas residuales de la planta de colorantes que la empresa Clariant tiene en El Prat de Llobregat. El proceso de producción es de tipo batch y está afectado por los cambios frecuentes en la moda, reducciones de campañas y racionalización de la producción, hecho que tiene una gran repercusión en las características y variabilidad de las aguas residuales. El tratamiento de aguas residuales de la empresa está formado por dos procesos en serie; un tratamiento físico-químico y un posterior biológico. El cambio más significativo que va a sufrir la fábrica es la transferencia desde otra planta de la producción de colorantes para papel. Como consecuencia, se prevé un aumento del volumen de aguas residuales y variación en la tipología de las aguas residuales. Dadas las características del futuro efluente se decide ampliar el tratamiento biológico. Para ello se proponen dos posibles soluciones. La primera consiste en la implantación de un nuevo tipo de tratamiento biológico que engloba el proceso clásico de fangos activos añadiendo membranas de ultrafiltración al final del proceso, el MBR (Membrane Bioreactor). Este tipo de tratamiento tiene como principal ventaja la compacidad del sistema. La segunda opción es la construcción de una segunda línea de tratamiento biológico, aplicando el tipo de proceso implantado en la actualidad, el SBR (Sequencing Batch Reactor). El objetivo de este proyecto es determinar la solución más adecuada para la empresa. Debido a que no se tiene experiencia con la primera propuesta, se realiza un estudio a nivel de planta piloto. El análisis de los resultados obtenidos, valorando diferentes parámetros de operación y de calidad de las aguas, determinará la viabilidad técnica de esta propuesta. Con los datos del estudio en planta piloto y otros datos obtenidos de la experiencia con la planta existente y las características de las aguas, se realiza el diseño básico de las instalaciones para las dos alternativas propuestas. Para conseguir una comparativa exhaustiva se realiza un estudio económico, de explotación y estudio de impacto medioambiental.