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  1. 1. Prácticas en empresaLicenciatura Biología (Plan 2000)Divina Moya Diago Tutor: Ana Márquez Aliaga Departamento: Geología
  2. 2. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoÍNDICE 1. Introducción……………………………………………………………………………………3 a. Objetivos 2. Descripción de la entidad……………………………………………………………….4 3. Aguas residuales…………………………………………………………………………….5 a. Procedencia b. Composición 4. Funcionamiento de una EDAR…………………………………………………………7 a. Instalaciones b. Línea de agua c. Línea de fango 5. Análisis en laboratorio…………………………………………………….……………14 6. Valoración personal……………………………………………………………………..17 7. Bibliografía…………………………………………………………………………………..18 2
  3. 3. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoINTRODUCCIÓNLas prácticas en empresa tienen como principal objetivo poner en contacto al alumno con elámbito laboral. En este caso, la realización de las mismas tuvo lugar en la EDAR de La Valld’Uixó, gestionada por la empresa FACSA.El periodo de prácticas se desarrolló desde el 12 de noviembre de 2012 hasta el 29 de enerode 2013, con horario comprendido entre las 8:00 y las 13:00, haciendo un total de 240 horas.La actividad diaria en esta EDAR me ha permitido poner en práctica muchos de losconocimientos adquiridos durante mis años de formación. Esta actividad consisteprincipalmente en el seguimiento del proceso de tratamiento del agua residual y del fangomediante la medición de distintos parámetros, que describiré de forma detallada másadelante. Imagen 1. Edificio principal de la EDARObjetivosLos objetivos que se pretendían conseguir durante la realización de las prácticas son lossiguientes: a) Complementar y poner en práctica los conocimientos adquiridos durante los estudios. b) Conocer el funcionamiento de la empresa o institución. c) Adquirir habilidades, conocimientos y destrezas para el ejercicio profesional. d) Mejorar las posibilidades de empleo. 3
  4. 4. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoDESCRIPCIÓN DE LA ENTIDADFACSA (Sociedad de Fomento Agrícola Castellonense S. A.) es la segunda empresa españolacon más experiencia en la gestión del ciclo integral del agua. La firma nació en Castellón en elaño 1873 con el objetivo de suministrar agua a la ciudad y desde entonces, ha ido ampliandosus servicios y su presencia en todo el territorio español. La empresa ofrece todos los serviciospropios del ciclo integral del agua, desde su captación y tratamiento, hasta su distribución.También es especialista en otras áreas como las aguas industriales, el control de vertidos o losproyectos de ingeniería. Por eso, según el proceso que se gestione, FACSA se divide en FacsaAguas Residuales y Facsa Aguas Potables.Facsa empezó su trayectoria en Castellón pero se ha convertido en una de las más importantescompañías españolas de aguas, con presencia en ocho comunidades autónomas: Andalucía,Aragón, Baleares, Castilla-La Mancha, Cataluña, Comunidad Valenciana, Madrid y Murcia.Gestiona más de 100 depuradoras que prestan servicio a medio millón de habitantes.La EDAR de La Vall d’Uixó gestiona tanto el tratamiento de las aguas residuales urbanas queprovienen de la localidad (con una población aproximada de 30.000 habitantes), como el de lasaguas residuales industriales procedentes de los polígonos industriales. El caudal aproximadoque entra en la planta cada día es de 4500 m3. 4
  5. 5. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoAGUAS RESIDUALESDesde el punto de vista de las fuentes de generación, podemos definir el agua residual como lacombinación de los residuos líquidos, o aguas portadoras de residuos, procedentes tanto deresidencias particulares como de instituciones públicas y establecimientos industriales ycomerciales, a los que pueden agregarse, eventualmente, aguas subterráneas, superficiales ypluviales.Si se permite la acumulación y el estancamiento de agua residual, la descomposición de lamateria orgánica que contiene puede conducir a la generación de gases malolientes. A estehecho cabe añadir la frecuente presencia de numerosos microorganismos entéricos y fecalesque habitan en el aparato intestinal humano o que pueden estar presentes en ciertos residuosindustriales. También suele contener nutrientes que pueden estimular el crecimiento deplantas acuáticas, y puede incluir también compuestos tóxicos.El objetivo final del tratamiento de aguas residuales es la protección del medioambienteempleando medidas conformes a las posibilidades e inquietudes económicas, sociales ypolíticas.ProcedenciaLas cuatro fuentes fundamentales de aguas residuales son: 1. Aguas domésticas o urbanas 2. Aguas residuales industriales 3. Infiltración y aportaciones incontroladas 4. PluvialesEn el caso de La Vall d’Uixó, al disponer de una única red de alcantarillado (red unitaria), elagua residual es una mezcla de las cuatro fuentes de procedencia.ComposiciónLas aguas residuales domésticas (de las que nos vamos a ocupar mayoritariamente) secomponen fundamentalmente, en su carga contaminante, de materia orgánica en formasoluble o coloidal y de sólidos en suspensión.La contaminación del agua residual puede ser de tres tipos: 1. Física: principalmente turbidez debida a las partículas en suspensión, pero también cambios térmicos, color, espumas o radiactividad. 2. Química: comprende tanto productos químicos orgánicos como inorgánicos, por ejemplo, amonios, ácidos, fosfatos, aceites, hidrocarburos, etc. El aspecto fundamental de esta contaminación es la disminución del oxígeno como resultante de la utilización del existente en el proceso de degradación biológica de dichos compuestos. 5
  6. 6. Prácticas en empresa Divina Moya Diago 3. Biológica: la más importante en aguas urbanas, formada por microorganismos fecales y entéricos, que pueden o no ser patógenos y en el caso de las industriales (sobre todo agroalimentarias) se da mucho aporte de residuos orgánicos.En la tabla 1 observamos algunos de los contaminantes de interés en el tratamiento del aguaresidual.Contaminantes Razón de la importanciaSólidos en Pueden dar lugar al desarrollo de depósitos de fango y de condicionessuspensión anaerobias cuando se vierte agua residual sin tratar al medio acuático. Compuesta principalmente por proteínas, carbohidratos y grasas animales, seMateria orgánica mide en función de la DBO y la DQO. Si se descargan al entorno sin tratar subiodegradable estabilización biológica puede llevar al agotamiento de los recursos naturales de oxígeno y al desarrollo de condiciones sépticas. Pueden transmitirse enfermedades contagiosas por medio de los organismosPatógenos patógenos presentes en el agua residual. Tanto el N como el P, junto con el C, son nutrientes esenciales para el crecimiento. Cuando se vierten al entorno acuático, estos nutrientes puedenNutrientes favorecer el crecimiento de una vida acuática no deseada. Cuando se vierten al terreno en cantidades excesivas, también pueden provocar la contaminación del agua subterránea. Son compuestos orgánicos o inorgánicos determinados en base a suContaminantes carcinogenicidad, mutagenicidad, teratogenicidad o toxicidad conocida oprioritarios sospechada. Muchos de estos compuestos se hallan presentes en el agua residual. Esta materia orgánica tiende a resistir los métodos convencionales deMateria orgánica tratamiento. Ejemplos típicos son los agentes tensoactivos, los fenoles y losrefractaria pesticidas agrícolas. Son frecuentemente añadidos al agua residual en el curso de ciertasMetales pesados actividades comerciales e industriales, y puede ser necesario eliminarlos si se pretende reutilizar el agua. Los constituyentes inorgánicos tales como el calcio, sodio y los sulfatos seSólidos inorgánicos añaden al agua de suministro como consecuencia del uso del agua, y esdisueltos posible que se deban eliminar si se va a reutilizar el agua residual.Tabla 1. Contaminantes de importancia en el tratamiento del agua residual 6
  7. 7. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoFUNCIONAMIENTO DE UNA EDAREn una EDAR, las aguas residuales pasan por una serie de instalaciones y procesos para serdepuradas y poder ser reutilizadas o devueltas al medio acuático, según el caso. Pero cadaEDAR puede tener diferentes instalaciones o distinto tamaño en función del agua a tratar(urbana o industrial), de la zona en que esté ubicada (rural o urbana) y del caudal que reciba;aunque en general, los tratamientos se dividen en: Primarios: se basan en el proceso de sedimentación. Secundarios: a la sedimentación se le añade una etapa biológica. Terciarios: junto a la decantación secundaria se da un proceso de filtrado/desinfección.A continuación haremos un repaso de las instalaciones de la EDAR de La Vall d’Uixó quegestiona FACSA y explicaremos los procesos que ocurren en cada una de ellas.Instalaciones Imagen 2. Cuadro sinóptico de la EDAR de La Vall d’UixóEn la imagen 2 podemos observar el cuadro sinóptico que contiene un esquema de todas lasinstalaciones presentes en la EDAR con indicadores que informan del funcionamiento de lasmismas. En él se puede observar que el tratamiento se divide en dos líneas, la línea de agua yla línea de fango. Seguiremos estas dos líneas para explicar el proceso. Desde el ordenador quese encuentra frente al cuadro se pueden controlar la mayoría de parámetros de la planta yadecuarlos para el óptimo funcionamiento de la misma. 7
  8. 8. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoLínea de agua1. Pretratamiento: es la zona de entrada del agua, donde se eliminan los sólidos voluminosos, las grasas y la arena. Imagen 4. Rejas para desbaste de sólidos Imagen 5. Desarenado/desengrasado2. Tanque de homogeneización: se acumula el agua de entrada para mantener un caudal interno constante en la planta y donde se mantiene el agua agitada y aireada para evitar la sedimentación y la formación de gases tóxicos. Imagen 6. Tanque de homogeneización3. Físico-químico: al agua se le añade sulfato férrico [Fe2 (SO4)3] para que se formen flóculos y la materia orgánica sedimente mejor.4. Decantador primario: se elimina una fracción de los sólidos en suspensión y de la materia orgánica del agua residual mediante Imagen 7. Tratamiento físico-químico decantación. El decantador es un tanque cónico cruzado por un puente que tiene un peine en superficie que barre las partículas en suspensión, y otro en profundidad que arrastra el fango que sedimenta hacia un agujero central desde donde se purga. Por otra parte el agua clarificada asciende, sale por el rebose y es conducida al reactor biológico. 8
  9. 9. Prácticas en empresa Divina Moya Diago Imagen 8. Decantador primario vacío5. Reactor biológico: este tratamiento se basa en el sistema de fangos activos, que es el sistema más ampliamente utilizado y el proceso general es el siguiente: M.O. + Microorganismos + O2  Microorganismos + CO2 + H2O + EnergíaEn términos generales, la depuración por fangos activos consiste en un tratamiento aerobiodel agua residual mediante un cultivo en suspensión de microorganismos, donde con aportede O2 (por medio de turbinas) se llevan a cabo una serie de procesos de biodegradación(oxidación de la materia orgánica disuelta en el agua) y biosíntesis (producción de nuevabiomasa celular); y cuya finalidad es la producción de un clarificado bajo en DBO, sólidossuspendidos y turbidez. Imágenes 9 y 10. Reactor biológicoLa eliminación de la DBO carbonosa, la coagulación de los sólidos coloidales no sedimentablesy la estabilización de la materia orgánica se consiguen gracias a la acción de una gran variedadde microorganismos, principalmente bacterias.Composición del fango activoEl fango activo se puede considerar como un cultivo en suspensión compuesto por unadeterminada biocenosis y cuya unidad ecológica y estructural se denomina flóculo y constituyeel núcleo alrededor del cual se desarrolla el proceso de depuración biológica; el agua con lamateria orgánica biosoluble es el sustrato. 9
  10. 10. Prácticas en empresa Divina Moya Diago Imagen 11. Visión microscópica de un flóculoEl 90-95% de la biomasa existente está formado por bacterias, en su inmensa mayoría sonbacterias aerobias y heterótrofas.El restante 5-10% se encuentra repartido entre el resto de componentes biológicos, entre losque se encuentran: protozoos (flagelados, rizópodos y ciliados), metazoos (rotíferos,nematodos, gastrotricos, etc.) y hongos. COMPOSICIÓN BIÓTICA DEL FANGO ACTIVO Bacterias Microfauna Hongos Protozoos Metazoos Flagelados Amebas Ciliados Rotíferos NematodosEl proceso consta de dos fases, en las que se eliminan distintos componentes de la materiaorgánica biosoluble. En la primera reacción se produce la degradación de los compuestoscarbonados, obteniéndose amonio (NH4+) y en la segunda reacción se degrada ese amonio ennitritos (NO2-) y nitratos (NO3-).Primera reacción: M.O. + microorganismos + O2 CO2 + NH4+Esta reacción la producen todos los microorganismos presentes en el fango.Segunda reacción: NH4+ + microorganismos + O2 NO2- + NO3- 10
  11. 11. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoLa segunda reacción se encuentra inhibida por temperaturas inferiores a 15 C, por lo que eninvierno no se producirá. En este caso, los microorganismos que actúan son las bacterias de losgrupos Nitrosomas y Nitrobacter.La reacción también se ve afectada por el oxígeno disuelto, ya que las bacterias nitrificantesson aerobias y su tasa de crecimiento se reduce si la concentración de oxígeno en el agua esmenor de 2 mg/l.6. Decantador secundario: sigue el mismo principio que el decantador primario. El agua con fango activo que sale del reactor biológica pasa al decantador, donde la materia orgánica precipita y sedimenta en el fondo y el agua clarificada rebosa y sale por el canal. Imagen 12. Decantador secundario7. Laberinto: es por donde sale el agua limpia. En este paso se le añade cloro al agua ya que será utilizada para regadío. Imágenes 13 y 14. Laberinto, salida del aguaLínea de fangoEn el proceso de depuración se generan dos tipos de fango: el fango primario, que es el que serecoge del fondo del decantador primario; y el fango secundario o biológico, que se forma porlos microorganismos en exceso que se extraen del decantador secundario o del biológico.Hay que hacer un tratamiento al fango ya que contiene gran cantidad de agua y demicroorganismos, por lo que es muy fermentable. 11
  12. 12. Prácticas en empresa Divina Moya Diago  DigestorEn el digestor tiene lugar la digestión aerobia del fango que se utiliza para el tratamiento delexceso de fango activado. El objetivo principal de esta digestión es la reducción de la masa desólidos que hay que evacuar.La digestión aerobia es similar al proceso de fangos activos. Conforme se agota el suministrode sustrato disponible (materia orgánica), los microorganismos empiezan a consumir su propiocitoplasma para obtener la energía necesaria para las reacciones de mantenimiento celular. Imagen 15. Digestor de la EDAR  EspesadoEl objetivo principal del espesador es reducir el volumen de fango para favorecer el proceso dedeshidratación. El espesado es un procedimiento que se emplea para aumentar el contenidode sólidos del fango por eliminación de parte de la fracción líquida del mismo. El espesado porgravedad (nuestro caso) se lleva a cabo en un tanque circular de diseño similar a undecantador. Imagen 16. EspesadorEl fango diluido entra por una tubería de alimentación hasta una cámara de alimentacióncentral. Hay unos puentes rascadores que van removiendo poco a poco el fango, quesedimenta y se compacta; el fango espesado se extrae por la parte inferior del tanque. 12
  13. 13. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoEl fango espesado que se recoge del fondo se bombea al digestor o a los equipos dedeshidratación, en función de las necesidades de la planta en cada momento.  DeshidrataciónLa deshidratación se lleva a cabo mediante una centrífuga, donde se separa el fango sólido dela fracción líquida. Antes de entrar en la centrífuga, el fango se mezcla con un polímero queayuda a que se separe de la fracción líquida y quede más seco.En el caso de la EDAR de Vall d’Uixó se utiliza una centrífuga de camisa maciza, que consiste enuna camisa maciza dispuesta horizontalmente con un extremo de forma troncocónica. El fangose alimenta a la cuba giratoria a caudal constante y se separa en una torta densa que contienelos sólidos y una parte líquida. Las tortas de fango se transportan mediante un tornillo a unatolva donde se almacenan. Imágenes 17 y 18. Centrífuga y tolva de almacenamiento 13
  14. 14. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoANÁLISIS DE LABORATORIOLa mayor parte del trabajo diario es el que se dedica al análisis de las muestras de aguarecogidas en distintos puntos de la depuradora. Estos análisis, en su mayor parte, se realizancon kits normalizados, utilizando en cada caso el rango adecuado para nuestros resultados. Imagen 19. Kits Lange utilizados en los análisisToma de muestrasEs la primera tarea del día y las muestras que se toman son las siguientes: o Entrada: se recoge después de la reja de gruesos y no se suele coger a primera hora de la mañana sino un poco más tarde ya que de esta manera es más representativa. o Influente decantado: se toma en la entrada del agua al tratamiento físico-químico, antes de recibirlo. o Efluente decantado: se coge en el canal del decantador primario. o Reactor biológico: hay 2 tanques separados de los que se coge una muestra a la salida de cada uno. o Recirculación: hay también dos tubos de recirculación que cogen fango de los decantadores secundarios y desembocan en la arqueta de los reactores biológicos. Tomamos muestra de los dos. o Exceso: el exceso viene del reactor biológico y va al digestor o al tanque de homogeneización, que es de donde cogemos la muestra. o Salida: se recoge al final del laberinto, después de la cloración.Estas muestras son las que utilizaremos después para realizar los distintos análisis, pero notodas se utilizan para los mismos análisis. Estos análisis son los siguientes: 14
  15. 15. Prácticas en empresa Divina Moya Diago Medida de oxígeno disuelto y temperatura: Las medidas se toman en el digestor (en ambos tanques y después hacemos la media), en el reactor biológico (también en ambos tanques pero anotamos los valores de cada tanque) y sólo la temperatura del decantador secundario. Sólidos sedimentables (V60): Este análisis se realiza con el agua de entrada utilizando un cono Imhoff, es una medida de la cantidad de sólidos que sedimentan en una hora. Medida del pH y la conductividad DBO (Método de los tapones manométricos): La DBO es la Demanda Bioquímica de Oxígeno, este análisis se utiliza para determinar la cantidad de oxígeno requerida para la degradación de la materia orgánica contenida en el agua residual, por la acción de los microorganismos aerobios. Imagen 20. DBO preparada DQO: El análisis de la Demanda Química de Oxígeno se emplea para medir el contenido de materia orgánica del agua. Las muestras sometidas a este análisis son las de entrada, influente decantado, efluente decantado y salida. Para las tres primeras usamos un rango de 150-1000 mg/l O2 y para la muestra de salida usamos un rango de 15-150 mg/l O2. Realizamos este análisis 3 veces por semana. Imagen 21. Preparación para la DQO Nitrógeno total, Nitratos, Nitritos, Amonio y FosfatosEn todos los casos en que utilizamos kits, el resultado se lee utilizando un espectrofotómetroque nos da directamente la cantidad de analito presente en cada caso. 15
  16. 16. Prácticas en empresa Divina Moya Diago Imagen 22. Espectrofotómetro y digestor Sólidos en suspensión y volátiles: Los sólidos en suspensión se determinan por diferencia de peso del filtro, antes y después de haber filtrado un determinado volumen de agua. Para determinar los volátiles hay que introducir el filtro en la mufla a 550 C durante una hora. Sólidos totales y volátiles incinerados a 550 C: Se determinan con muestras de fango. Introducimos 30 gramos de fango en una cápsula de porcelana. La diferencia de peso entre la cápsula con la muestra fresca y la cápsula con la muestra después de secarse a 105 C en la estufa son los sólidos totales. Después se introduce la cápsula en la mufla durante una hora para determinar los volátiles por diferencia de peso. Imágenes 23 y 24. Sistemas de filtrado; estufa y mufla Fango depositado (V30): se deja sedimentar un litro de muestra con la mitad del agua de salida y la mitad del reactor biológico. Cuando pasa media hora se mide la altura alcanzada por el fango sedimentado.También se realizan periódicamente preparaciones microbiológicas para analizar almicroscopio la composición de los fangos activos, así como el estado de los flóculos. Imagen 25. Reactivos y materiales Imagen 26. Preparación para analítica microbiológica microscópica, colonia de Epistylis 16
  17. 17. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoVALORACIÓN PERSONALMi experiencia en la Estación Depuradora de Aguas Residuales de La Vall d’Uixó durante elperiodo de prácticas ha sido gratificante tanto desde el punto de vista académico comopersonal.Me ha permitido conocer la dinámica de trabajo en una depuradora, tanto en el laboratoriocomo en la gestión de la planta. Además he aprendido a organizarme en mi puesto de trabajoy a cumplir una rutina y unos objetivos diarios. Todo ello me ha ayudado a prepararme mejorpara mi incorporación al mercado laboral.Quiero aprovechar este espacio para agradecer a mi tutor de la empresa, José AntonioZaragoza, todo su apoyo y sus explicaciones sobre el funcionamiento de la estacióndepuradora; a mi tutora de la Universidad, Ana Márquez, su información y ayuda en lapreparación de la memoria; al analista de laboratorio, Ovidi Zaragoza, por su paciencia ydedicación al enseñarme los procedimientos a seguir en la recogida y análisis de las muestras;y en general a todos los trabajadores de la empresa FACSA de la EDAR de La Vall d’Uixó porhacerme pasar tan buenos momentos durante la jornada laboral. 17
  18. 18. Prácticas en empresa Divina Moya DiagoBIBLIOGRAFÍA  “Tratamiento de aguas residuales.” Ramalho, R.S. Ed. Reverté S.A.  “Tratamiento biológico de las aguas residuales.” Ronzano, E., Dapena, J.L. Ed. Díaz de Santos S.A.  “Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización.” Metcalf & Eddy. Ed. McGraw-Hill.  “Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y residuales.” APHA, AWWA, WPCF. Ed. Díaz de Santos S.A. 18

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