Propuesta para la mejora ambiental y suministro de agua de Quetta Proyecto de construcción de una planta de tratamiento para drenajes

1. Introducción

La propuesta ofrece una tecnología de bio-remediación económicamente viable aunque simple para tratar grandes cantidades de aguas de drenaje con el fin de que alcancenla calidad adecuada para irrigación agrícola. Nuestra bio-remediación hace uso de los procesos más naturales utilizando los microbios de AquaClean en una biomedia única para retener tantas bacterias como sea posible dentro del estanque de tratamiento.

AquaClean proporciona una tecnología de bio-remediación que tiene la capacidad de rehabilitar los lagos y ríos contaminados sin necesidad de hacer una inversión fuerte de capital. A costos accesibles, se pueden recuperar grandes volúmenes de agua contaminada y convertirla en agua que se puede volver a usar.

Con la finalidad de satisfacer las especificaciones y requisitos, se proponen lagunas de remediación grandes, simples y efectivas, estanques aeróbicos y de pulido, con la mínima cantidad posible de sistemas mecánicos.

La ventaja clave de nuestro sistema es la pequeña inversión de capital, los bajos costos de operación, la poca experiencia que se necesita para operarlo, es además amigable con el medio ambiente y no se requiere de energía eléctrica para correr nuestro sistema. Esto ha sido posible gracias a las bacterias únicas de AquaClean, producto fabricado por Ecological Laboratories, Inc., en los Estados Unidos, con el cual se alcanza la tecnología de remediación más efectiva existente hoy en día.

La irrigación con agua contaminada o con aguas residuales es una realidad en nuestros días. El uso de aguas de desecho no tratadas brinda nutrientes adicionales a las plantas y ahorra al agricultor el costo del fertilizante, y aumenta el rendimiento; sin embargo también contribuye a la existencia de riesgos para la salud ya que existe la posibilidad de que las cosechas se contaminen con patógenos, especialmente cuando se trata de alimentos que se ingieren sin cocinar. Entre las infecciones relacionadas con las aguas de desecho tenemos las enfermedades diarreicas como la principal causa de muerte de los niños en países en desarrollo.

El objetivo clave de nuestra propuesta es proporcionar un tratamiento económico que reduzca la DQO y la DBO en el influente a niveles adecuados para irrigar frutas y vegetales, al mismo tiempo que retienen la mayor cantidad posible de nutrientes y el efluente final esté libre de bacterias patógenas.

2. El principio de la remediación con AquaClean

El tratamiento biológico y el uso de bacterias no son algo nuevo o novedoso; es más, a lo largo de la historia, ha jugado un papel importante en el tratamiento convencional de los desechos. Lo que es nuevo, sin embargo, es la cada vez mejor comprensión de los procesos naturales y como podemos utilizar las bacterias para la descomposición de desechos orgánicos en aplicaciones industriales, agrícolas y residenciales, fortaleciendo por tanto el proceso de bio-degradación, el cual es fundamental en las limpiezas sanitizantes.

La bio-remediación consiste principalmente de bio-estimulación, en la cual se aplican nutrientes u oxígeno a la tierra o al agua para estimular las poblaciones nativas de bacterias, y la bio-aumentación, donde los microorganismos externos, ya sea que surjan naturalmente o de cepas sometidas a ingeniería, se introducen para fortalecer el proceso de degradación.

El principal uso de los agentes biológicos ha sido fortalecer la remediación natural y el tratamiento de aguas residuales en los sistemas de sanitización para residencias, municipios, lagos, ríos y estanques, lagunas de paso para sistemas activos de aguas residuales agrícolas e industriales. La bio-remediación generalmente puede hacerse en sitio, sin necesidad de modificar el sistema existente, generando por tanto grandes ahorros en los costos de capital relacionados con equipo para tratamiento de desechos.

Este enfoque “clásico” de la bio-remediación requiere de controlar la aplicación de oxígeno y de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo, en los sistemas de tratamiento de aguas residuales. La bio-aumentación, esto es, la adición de microorganismos externos al sitio con suficiente población de los tipos adecuados de bacterias, mejorará en forma dramática los resultados en donde la bio-estimulación por si sola ha probado ser inadecuada y poco efectiva.

AquaClean Products ofrece uno de los enfoques más probados de bio-aumentación para varios cuerpos de agua contaminados y sistemas de tratamiento de aguas de desecho. AquaClean es una combinación de varias especies de bacterias vivas suspendidas en un medio líquido que se usa para el tratamiento de aguas residuales industriales, agrícolas y residenciales contaminadas con orgánicos. AquaClean fue desarrollado y es fabricado por Ecological Laboratories, Inc., compañía ubicada en los Estados Unidos con más de 30 años de experiencia en la selección de cultivos de bacterias, formulación de bio-productos así como en la fabricación y apoyo tecnológico para el manejo de aguas residuales a través de la planeación y aplicación de un tratamiento micróbico.

Los cultivos bacteriales de AquaClean contienen especies aeróbicas (aquellas que requieren oxígeno) y especies anaeróbicas (que no requieren oxígeno). Los microorganismos de AquaClean no son tóxicos ni patógenos. Son bacterias vivas en un medio líquido, inofensivas para los humanos, los animales, las plantas y para todo tipo de acua-cultivos. AquaClean está hecho de varios tipos de especies de bacterias que se han cultivado para ser compatibles, reproducirse y crecer. Cuando se aplica AquaClean un área contaminada, las bacterias inmediatamente reviven y empiezan a alimentarse, a reproducirse y a atacar los desechos orgánicos del agua.

La bio-estimulación involucra la adición de nutrientes u oxígeno al agua contaminada con el fin de estimular las bacterias presentes en el agua. El uso de aireadores artificiales es una técnica común de la bio-estimulación, sin embargo, este método requiere de energía eléctrica y de elevados costos de mantenimiento. Nuestro enfoque es monitorear el nivel de oxígeno disuelto y el equilibrio de nutrientes en las aguas de desecho y llevar a cabo las acciones necesarias. Un método de aumentar el oxigeno disuelto es el uso de un producto alemán llamado BioAktiv, el cual consiste de harina pulverizada de yeso con una frecuencia vibratoria de oscilación homeopática para aumentar el nivel de oxígeno disuelto en el agua.

3. Principio de diseño de un sistema de tratamiento de aguas de desecho municipales

El agua contaminada de los ríos y de los lagos se canaliza a través de una cámara mecánica con criba de barras para retirar todos los desechos sólidos como plásticos, bolsas y piezas flotantes de madera, los cuales no son degradados por los microbios. A esto le sigue una trampa de grasa que atrapa la grasa flotante antes de que el agua entre al estanque facultativo.

Los derechos sólidos retenidos en la criba de la cámara se retiran usando medios mecánicos y se dispone de ellos en un sitio de vaciado adecuado. Debido a que la fuente principal de agua es el drenaje, no esperamos muchos residuos sólidos de la misma.

La mayor parte de la grasa y del aceite flotante queda atrapado en la trampa de grasa. AquaClean DGTT se usa para degradar en forma natural la grasa y para minimizar la frecuencia de disposición de la misma. Si se cuenta con una trampa de grasa lo suficientemente grande para guardar durante más de una semana el aceite y grasa retenidos, AquaClean DGTT degradará éstos. Anticipamos que será necesario retirar la grasa únicamente cada 4 o 6 meses, o, tal vez no sea necesario removerla nunca.

El tratamiento principal de los lagos contaminados se lleva a cabo es los estanques facultativos y aeróbicos. La remediación con AquaClean ACF32 en un estanque facultativo con una carga orgánica alta de 900 mg/l de DQO y 600 mg/l de DBO, es capas de obtener una reducción inicial en la DQO y en la DBO de aproximadamente 15 mg/l por hora y 10 mg/l por hora respectivamente. Dos tercios de la DBO y de la DQO deben degradarse en un estanque facultativo con una carga orgánica alta y con un tiempo de retención de 3 días. AquaClean ACF32 y AquaClean SA son productos que se usan en los estanques facultativos. AquaClean SA se usa para reforzar la degradación de altos niveles de lodo orgánico asentado. Con la aplicación de AquaClean SA y ACF32, prácticamente se eliminará todos los sólidos orgánicos del estanque. La arena y las partículas de tierra no son degradables, sin embargo partículas de arena y de aceite quedarán asentadas en la cámara con rejilla y en la trampa flotante. Anticipamos que será necesario hacer limpieza mecánica del lodo únicamente cada cinco o diez años.

Fig. 1. Valores designados de DQO y de DBO a lo largo del tiempo

El influente semi tratado proveniente del estanque facultativo con mucho menos carga orgánica es entonces tratado en dos estanques aeróbicos colocados en serie, con un tiempo de retención en cada uno de 3.5 días. En esta etapa, la reducción en la DBO y en la DQO es mucho menor debido a la menor carga orgánica. La Figura 1 muestra el comportamiento de la DQO y la DBO durante el tratamiento.

4. 4.-Parámetros designados del agua del efluente final:-

El estándar anterior del efluente final se basa en la descarga del efluente aprobada para agua pública en Singapur, de conformidad con el código ENV de ese país.

Nuestra propuesta esta establecida para alcanzar el estándar anterior en más de un 80% del tiempo con una carga del influente mantenida dentro del 20% de los parámetros anteriores; sin embargo, todo programa de remediación puede verse afectado por una alta toxicidad del agua del influente que afecte la calidad del efluente final, quedando esto fuera de nuestro control. La remediación con AquaClean ha probado, en varias aplicaciones de tratamiento de aguas residuales industriales, ser capaz de restaurar cualquier sistema desequilibrado y con carga de choque en un lapso corto de tiempo, generalmente unos pocos días. La capacidad de conservar la estabilidad del sistema que enfrenta condiciones difíciles es una de las ventajas de la tecnología de bio-remediación.

Debido a que se pretende principalmente usar el efluente final para la irrigación de frutas y vegetales, la meta de nuestro proceso de bio-remediación es, como se mostró anteriormente, reducir la carga orgánica teniendo un efecto mínimo en la remoción del nitrógeno y del fosfato para retener los valores de los nutrientes para las plantas.

Fig 2 Plantas de tomate en Taiwan irrigadas con aguas de drenaje con y sin tratamiento con AquaClean.

Una de las ventajas de la remediar con AquaClean aguas residuales de drenaje para ser usadas en la irrigación agrícola, es que el amoníaco y el nitrato e convierten en amino ácidos orgánicos y son retenidos por el agua. El agua tratada retiene nuestras bacterias heterotróficas específicas para convertir el amino ácido otra ves en amoníaco en el suelo, lentamente, a través del proceso amoniaficación de AquaClean, para ser absorbido lentamente por los vegetales y las frutas.

5. 5.- Propuesta del Sistema

ESTANQUE DE PULIDO CON AQUACLEAN COMO ES POSIBLE QUE SE REQUIERA PARA COMPLETAR LA BIOREMEDIACIÓN

Salida del Efluente

Figura 3 Laguna con remediación típica de AquaClean

Figura 4. Construcción de una biomedia típica

STP: Sabzal Road	Flujo diario	8,352	m3/dia		Tiempo de retención (Dias)
	Longitud (m)	Ancho(m)	Profundidad (m)	Vol (m3)
Cámara con rejilla C	4	30	6	720
Trampa flotante	6	30	6	1,080
Estanque facultativo	140	30	6	25,200	3.0
Estanque aeróbicond	150	30	3	13,500	1.6
Estanque de pulido	150	30	3	13,500	1.6
Área total requerida de terreno	13,500	m2 =	3.3	acres
STP: Samungli Road	Flujo diario	32,000	m3/day		Tiempo de Retención (Dias)
	Longitud(m)	Ancho(m)	Profundidad(m)	Vol (m3)
Cámara con rejilla	4	50	6	1,200
Trampa Flotante	6	50	6	1,800
Estanque Facultativo	170	50	7	59,500	1.9
Estanque aeróbicond	180	50	5	45,000	1.4
Estanque de publido	180	50	5	45,000	1.4
Area total requerida de terreno	27,000	m2 =	6.7	acres
Balochistan University	Flujo diario	11,000	m3/dia		Tiempo de retención (Dias)
	Longitud(m)	Ancho(m)	Profundidad(m)	Vol (m3)
Cámara con rejilla	4	38	6	912
Trampa Flotante	6	38	6	1,368
Estanque facultativo	140	38	6	31,920	2.9
Estanque aeróbicond	150	38	3	17,100	1.6
Estanque de pulido	150	38	3	17,100	1.6
Area total requerida de terreno	17,100	m2 =	4.2	acres

Fig. 5 Tamaño propuesto de laguna y terreno que se requiere

La cámara con rejilla y la trampa flotante deben construirse usando concreto RC, colocando cimientos si fuesen necesarios. Los estanques facultativos, aeróbicos y de pulido deben construirse usando un método simple de excavación con una pendiente de 45° en todos lados. La cama de la laguna debe cubrirse con una membrana geo-textil de buena calidad para evitar que el agua contaminada se filtre a la tierra y para contener al agua tratada. Las dimensiones anteriores son únicamente recomendaciones sometidas a su consideración. La forma y tamaño reales de la laguna deberán ajustarse de acuerdo a las condiciones del sitio a las formas disponibles. Es el volumen de la laguna el factor crítico para que el tratamiento funcione en forma efectiva. Una vez que se nos otorgue el contrato, proporcionaremos los detalles del diseño de ingeniería.

Una biomedia especialmente construida, como se muestra en la Figura 4, deberá instalarse en todas las lagunas. La biomedia se fabrica de tiras de nilón especial y proporciona una superficie de 4.5 m2 por metro corrido. La media se puede tejer uniformemente en un marco rectangular de bambú o de tubos de PVC de 150m por m3 de marco. La remediación de AquaClean-BioAktiv usando la biomedia puede logar una reducción en la DBO a una tasa de 40 g/m2 por día. La Figura 6 muestra la tabulación del material estimado de la biomedia en base a una tasa de reducción de la DBO de 550 m/l en la superficie media.

El tamaño estimado del marco de la biomedia es de 5m x 2 m x 1 m, proporcionando un volumen del marco de 10 metros cúbicos que toma aproximadamente 150m de longitud del material de la biomedia. El marco debe instalarse parejo en toda la laguna con el fin de servir como filtro para atrapar la mayor cantidad posible de partículas de desechos orgánicos y proporcionar un hogar para los microbios para que éstos puedan acelerar el proceso de degradación biológica. Los detalles de la distribución se decidirán en el sitio.

STP: Sabzal Road	Flujo diario
	8,352	m3/day
Reducción diaria de la DBO en la media	4,594	kg
Biomedia surface	114,840	m2
Superficie de la biomedia	25,520	m
Longitud de la biomedia	170	m3
Samungli Road	Flujo Diario
	32,000	m3/day
Daily BOD reduction on media	17,600	kg
Biomedia surface	440,000	m2
Biomedia length	97,778	m
Biomedia frame	650	m3
Balochistan University	Daily flow
	11,000	m3/day
Daily BOD reduction on media	6,050	kg
Biomedia surface	151,250	m2
Biomedia length	33,611	m
Biomedia frame	220	m3

Fig 6 Biomedia requirement

Three sets of diesel driven water pump of suitable capacity may be required at each treatment plants to pump water from source to the bar screen chamber. It is recommended that the water flow from bar screen chamber all the way to polishing pond be designed based on gravitational flow so that no mechanical pumping equipment is necessary.

Fig 7 tabulate the various dosing schedule.

AquaClean product is a unique pre-cultured bacteria that does not need any further treatment. Application is simply open the bottle and pour directly into each respective lagoon.

6. Construction Period

Our bioremediation technology does not required elaborate mechanical equipment. The complete system can be constructed within 4 months and commence operation by 5^th months. If existing lagoon is available, we can commence treatment within 3 months from date of award.

7. Performance Guarantee

We undertake to carry our all dosing and water sample monitoring during the first twelve months of operation and guarantee to achieve the design effluent parameter in paragraph 4 above within 3 months from inoculation.

In addition to water sample monitoring, we will conduct field experiment in collaboration with local university to determine the commercial benefits of using our treatment water in vegetable and fruit farming as compare to use of non-treated water.

8. Product Experience

About AquaClean

AquaClean’s (referred hereafter as synonymous with Microbe-Lift) core product is a unique consortium of bio-cultures that contains highly effective aerobic, anaerobic, facultative, chemo- and photosynthetic microorganisms that are perfectly safe for humans, animals and plant life. Working in harmony with nature, AquaClean helps rapidly restore the natural balance while providing a host of ancillary benefits. AquaClean complies with the strictest environmental regulations. AquaClean is a non-toxic, non-caustic, biodegradable, non-pathogenic product authorized by the USDA for the treatment and clean up of environmental waste.

BluePlanet markets and sells the AquaClean product line providing natural bio-tech solutions for industrial, municipal, agricultural and residential wastewater management and cleanup. The Company owns the international distribution rights for Microbe-Lift products that have been effectively protected by trade-secret for over thirty years. AquaClean products are currently manufactured and purchased directly form the technology owner, Ecological Laboratories in Cape Coral, Florida. The Company is capable of large-scale production, and has an excellent reputation for customer service and quality control.

Manufacture

Ecological Laboratories, Inc is a Biotech Company specializing in the development of microbiological products for the natural treatment of environmental problems associated with the various wastewater and organic recycling issues. Some of the primary applications of our product technology include the reduction of organic contaminants (BODs, CODs and TSS), reduction of odors from H₂S and other sulfur compounds, control of algae, reduction of nitrogen compounds, and restoration of the natural balance of ponds, lakes and rivers.

Ecological Laboratories products have been used since 1976 in the treatment of Industrial and Municipal wastewater treatment, Agricultural Farms and Food Processing