Caracterización experimental de la fracción orgánica de los RSU para valora su incorporación al agua residual y y tratamiento de una EDAR

Abstract

[EN] FWDs are mechanical devices installed in the drain outlet of the kitchen sink. Their primary goal is to grind the food waste into fine particles and then rinse off the resultant mixture through the pipe system deploying the content into the public sewage system, and then, finally into municipal wastewater treatment facilities. The present work focuses on the assessment and evaluation of the incorporation of grinded mixture into municipal wastewater treatment facilities. This was achieved by experimental characterization of the organic fraction of grinded food waste and through computer simulation of an anaerobic membrane bioreactor. Empirical evidence found out that the FWD’s output is highly biodegradable and contains a majority of small size and volatile particles. The concentrations of nutrients, nitrogen and phosphorus, are between typical values for urban wastewater. Soluble forms predominate in the mixture. The sulfate presence is due to the use of tap water during the grinding process. The average particle size, after passing through a 3.00mm sieve opening was 153.02μm. d90 equal to 516.76μm and d10 equal to 12.33μm. The essays demonstrated that addition of bones to food waste, the distribution of size particle would not be affected. Tests revealed that most of the particles settle between 30 and 50 minutes, and that, their effect over water line of a conventional wastewater treatment facility, would be reflected in the amount of pollutants contained in non - settleable solids passing trough secondary treatment (they represents 80% of total solids) Computer simulation determines that the incorporation of the organic fraction implies a considerable increase in the soluble BDO, which is equivalent to the amount of rapidly biodegradable organic matter. Furthermore, it was found that the addition of organic fraction, positively impacts the anaerobic fermentation; this was reflected in the increase of biogas production. So taken into consideration the previous argumentation, a market penetration factor (MPF) of 25% increases the amount of biogas in 4 times in relation to regular municipal wastewater. In the same way, with a MPF of 25 %, the percentage of methane increases from 60% to 74%. Taking in consideration the experimental results as well as the wastewater theoretical framework, it can be said that the FWD could be a viable alternative to integrate municipal wastewater and organic house hold management in a successful way. (inglés)

[ES] Los trituradores de residuos de comida (TRC) son dispositivos que se acoplan al fregadero de la cocina con el fin de triturar los desperdicios de comida en finas partículas y transferir la mezcla resultante al alcantarillado público y, posteriormente, a las estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR). Esta derivación ha preocupado y limitado su instalación y uso, sin embargo, ha incentivado el estudio y evaluación de los posibles impactos que puedan tener sobre el sistema de alcantarillado, en las características del agua residual y en los procesos de tratamiento de agua.

El presente trabajo se centra en la caracterización experimental, con parámetros físico – químicos, de la fracción orgánica de los residuos triturada (FORT) para evaluar y valorar su incorporación al agua residual urbana a través de la simulación computacional de un biorreactor de membranas anaerobias en el programa informático Desass 7.1.

Los resultados obtenidos demuestran que la corriente de salida de un TRC es de alta biodegradabilidad y que los sólidos contenidos se encuentran, mayoritariamente, en su forma particulada y volátil. Las concentraciones de los nutrientes, nitrógeno y fósforo, se sitúan alrededor de las concentraciones típicas para agua residual urbana y predominan las formas solubles. El tamaño medio de las partículas, después de atravesar un tamiz de 3.00mm de abertura, es 153.02μm (d90 = 516.76μm y d10 = 12.33μm). Las pruebas de sedimentabilidad revelaron que su efecto, sobre la línea de aguas de un sistema convencional de depuración de aguas residuales, se vería reflejado en la cantidad de contaminantes contenidos en los sólidos no sedimentables que pasan a un tratamiento secundario y que representan el 80% de los sólidos totales. Por simulación se determinó que la incorporación de la FORT al agua residual urbana implica un aumento considerable de la cantidad de materia orgánica rápidamente biodegradable. Además, se comprobó que aumenta la producción de biogás y porcentaje de metano, así que, con un factor de penetración en el mercado (FPM) del 25% se cuadriplica la cantidad de biogás obtenido respecto al producido solo con agua residual urbana y el porcentaje de metano incrementa del 60 al 74%. Se puede afirmar que, desde la perspectiva de los procesos de tratamiento de aguas residuales, los TRCs se perfilan como una opción interesante para integrar el manejo y gestión de aguas residuales urbanas y desechos orgánicos domésticos. (español)