Eficacia de la aplicación de Qwik-Zyme D para la reducción de lodos en un digestor aeróbico

Datos independientes recogidos y presentados por
Ciudad de Columbus, WI

Resumen

El objetivo de este estudio es evaluar el impacto in situ de Qwik-Zyme D, un producto de Aquafix, Inc. en un digestor aeróbico de la planta de tratamiento de aguas residuales de Columbus, Wisconsin. Qwik-Zyme D está formulado para mejorar la degradación de compuestos orgánicos difíciles de degradar y ha demostrado resultados prometedores en el aumento de la reducción de sólidos en diversas aplicaciones de campo. Durante un período de 12 semanas (28 de abril de 2024 - 08 de junio de 2024), el estudio se llevó a cabo utilizando los dos digestores aeróbicos de la planta, con el digestor sur tratado con Qwik-Zyme D, mientras que el digestor norte sirvió como control. Además, se introdujeron cambios operativos que aumentaron el número de decantaciones en el digestor sur, lo que permitió una mayor retención de sólidos. Se recogieron muestras compuestas semanales de ambos digestores; los análisis de laboratorio se centraron en la tasa de absorción de oxígeno (OUR), los sólidos totales (TS) y los sólidos volátiles (VS). Además, durante todo el estudio se controlaron la carga, la retención y el prensado de los lodos. Los resultados proporcionan información sobre la eficacia de Qwik-Zyme D en la mejora de la reducción de sólidos en los procesos de digestión aeróbica.

Fondo

La planta de tratamiento de aguas residuales de Columbus, situada en Columbus, Wisconsin, es una planta de aireación prolongada con dos clarificadores finales y tratamiento terciario. La planta suele tratar de 0,7 a 0,9 millones de galones al día (MGD), pero cuando llueve mucho, la infiltración y la afluencia (1/1) pueden aumentar el caudal hasta 5 MGD. La planta funciona con dos digestores aeróbicos que alimentan un filtro prensa de cinta por gravedad para la deshidratación de lodos. Este estudio se centró en la optimización de la reducción de sólidos en estos digestores aeróbicos.

Métodos

Se preparó una muestra compuesta semanal recogiendo diariamente aproximadamente 200 ml de lodo de cada digestor. Durante cinco días, las muestras diarias del digestor norte se combinaron para crear una muestra compuesta de 1.000 ml. El mismo proceso se siguió para el digestor sur, obteniéndose también una muestra compuesta de 1000 ml. Estas muestras se recogieron semanalmente y se transportaron al laboratorio de Aquafix, Inc. Estas muestras se evaluaron para la tasa de actualización de oxígeno, sólidos totales y sólidos volátiles. A partir de la semana 3 y durante el resto del estudio de 12 semanas, se registraron las libras de lodo cargadas en los digestores, retenidas en los digestores y retiradas para deshidratación/prensado. Estos datos se registraron diariamente y se utilizaron promedios semanales para la interpretación de los datos.

Resultados

El estudio reveló que, aunque los porcentajes OUR (Figura 1) y VS (Figura 2) se mantuvieron similares entre los digestores norte y sur, el digestor sur recibió 36.465 libras más de lodos que el digestor norte (Figura 3). Después de 12 semanas, se comparó el lodo total cargado en cada digestor con el lodo total eliminado mediante prensado/deshidratación. Dado que los volúmenes de lodo eran relativamente comparables, esta diferencia representa la cantidad de lodo reducida. El digestor sur, tratado con Qwik-Zyme D y sometido a cambios operativos, logró una reducción significativa del 59,85% de los lodos, lo que equivale a 48.984 libras de lodos eliminados mediante actividad biológica. Por el contrario, en el digestor norte, que sirvió de control, la reducción fue sólo del 0,18%, lo que equivale a unas 80 libras de lodos eliminados.

Fig. 1. Tasa de absorción de oxígeno

Figura 1: Tasa media de absorción de oxígeno de los ciclos por triplicado del digestor norte y del digestor sur a lo largo de las 12 semanas del estudio. Aunque las líneas de tendencia muestran un aumento gradual de la tasa de absorción en el digestor sur, los valores R (0,6291 para el digestor sur y 0,0049 para el digestor norte) no sugieren que los datos sean lineales. La variabilidad de una semana a otra es relativamente constante entre los dos digestores. En general, los datos no muestran una diferencia significativa entre el digestor norte y el digestor sur.

Fig. 2. Porcentaje de sólidos volátiles

Figura 2: Ambos digestores mostraron una reducción de sólidos volátiles a lo largo del estudio. Al final del estudio, el digestor norte tenía una concentración de sólidos volátiles del 62,58% y el digestor sur del 62,36%. No hubo diferencias significativas en los sólidos volátiles entre los dos digestores. Los datos de VS de la semana 8 se perdieron debido a un error humano y los datos de VS del digestor norte de la semana 11 se perdieron debido a un fallo del equipo.

Fig. 3. Libras de lodo cargadas, acumulativo

Figura 3: Esta figura muestra la acumulación semanal de lodos cargados en cada digestor. En la semana 12 se había cargado un total de 45.382 lb de lodos en el digestor norte, mientras que en el digestor sur se había cargado un total de 81.848 lb de lodos. Se añadió aproximadamente un 80% más de lodos al digestor sur que al digestor norte.

Conclusión

El OUR entre los digestores norte y sur no mostró diferencias significativas en este estudio. Sin embargo, es importante señalar que el digestor sur recibió casi el doble de lodos durante el periodo de prueba de 12 semanas. El rendimiento del digestor sur sugiere que la adición de Qwik-Zyme D mejoró la salud metabólica de las bacterias y mitigó el impacto negativo esperado de la carga adicional. Y lo que es más importante, el digestor sur logró una impresionante reducción del 59,85% de los lodos, lo que sugiere que esta significativa disminución se debió a los efectos combinados de los cambios operativos y la adición de Qwik-Zyme D.