REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

S O D A V R E S S RE O H C E R E D DETERMINACIÒN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN ÓPTIMOS DEL SISTEMA DE AIREACIÓN SUPERFICIAL DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE PEPSI-COLA, PLANTA MARACAIBO.

Anteproyecto del Trabajo Especial de Grado para optar al título de Ingeniero Químico

Anteproyecto presentado por: BR. DORIANA AÑEZ

TUTOR ACADÉMICO

TUTOR INDUSTRIAL

LIC. EUDO OSORIO

ING. SANTIAGO RIERA

Maracaibo, enero 2010

DETERMINACIÒN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN ÓPTIMOS DEL SISTEMA DE AIREACIÓN SUPERFICIAL DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE PEPSI-COLA, PLANTA MARACAIBO.

S O D A V R E S RE S18.287.324 C.I: O H C E R E D Calle 75 entre Av. 3Y y 3H edificio Saturno apartamento 3A Doriana Añez

Teléfono: 04141650587 Correo electrónico: doris – [email protected]

Tutor académico Prof. Eudo Osorio

DEDICATORIA Este Trabajo Especial de Grado es dedicado primeramente a dios por haberme ayudado a ser lo que soy.

En honor a mi Sra. Madre Doris Boscàn de Añez y a mi Sr. Padre Henry Añez Díaz, porque gracias a ellos he logrado llegar hasta donde he llegado y por haberme dado una educación, unos valores morales y sentimientos que han hecho de mi una mujer encaminada actuando con rectitud, honestidad y justicia.

S O D A V R E S S RE O H C E R E D

AGRADECIMIENTOS Principalmente a Dios por darme esta gran oportunidad de superación. A mis padres por su ayuda y sabios consejos.

A la Universidad Rafael Urdaneta, por haberme abierto las puertas para conseguir este titulo de Ingeniero Químico, especial al Ingeniero Oscar Urdaneta, a todos los que ha aportado al crecimiento académico y personal alcanzado durante esta carrera, a mi familia en especial a mi tía Ana Angelina Castillo, mi tío

S O D A V R E S S RE O H C E R E D

José Gregorio, compañeros de clase y mis profesores.

A Pepsi-Cola, especialmente al Ingeniero Leandro Gutiérrez por abrirme las puertas y darme la oportunidad de vivir la experiencia de ser parte de la gran familia de Pepsi-Cola, por su gente amable y amigable, siempre con una sonrisa, dispuesta a brindar ayuda.

Gracias a todo el equipo de Pepsi-Cola y a todas las personas que se convirtieron mis amigos.

A mis tutores en especial al Ingeniero Santiago Riera y al Licenciado Eudo Osorio que con su experiencia y conocimientos encaminaron a la realización del presente trabajo. Gracias por su tiempo y dedicación.

Añez Boscàn, Doriana María. DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS DE OPERACIÓN ÓPTIMOS DEL SISTEMA DE AIREACIÓN SUPERFICIAL DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE PEPSI-COLA, PLANTA MARACAIBO. Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química. Maracaibo, Venezuela 2010.

RESUMEN

Esta investigación tuvo por objetivo la determinación de

los parámetros

de

operación óptimos del sistema de aireación superficial de la planta de tratamiento

S O D A V R E S S RE O H C energía eléctricaEque induzca a bajar los costos de producción y que haya un E R D de aguas residuales de Pepsi-Cola, Planta Maracaibo, con la finalidad de ahorrar

excedente de energía para la población. La metodología utilizada se ajustó al concepto de una investigación de tipo correlacional y con un diseño experimental.

En los resultados se encuentran las condiciones iniciales de los aireadores con ascensos y descensos de OD, la sensibilidad del sistema entre 0,2 – 0,3 ppm de OD, las ecuaciones exponenciales del descenso de oxígeno disuelto con el tiempo, a partir de las cuales se determinaron los valores de los tiempos de apagado y encendido de los aireadores 2; 3 y 7 que permitió calcular un ahorro de energía del 70 %, logrado así el objetivo propuesto.

Palabras claves: ahorro de energía eléctrica, tiempo de apagado y encendido y descenso de oxígeno disuelto.

[email protected]

Añez Boscàn, Doriana María. DETERMINATION OF OPTIMOS OPERATION PARAMETERS

OF

THE

SUPERFICIAL

AERATION

SYSTEM

OF

THE

WASTEWATER TREATMENT PLANT OF PEPSI-COLA, PLANTA MARACAIBO. Universidad Rafael Urdaneta. Faculty of Engineering. School of Chemical Engineering. Maracaibo, Venezuela 2010.

ABSTRACT

The aim of this research was to determine the optimos operation parameters of the

S O D A V R E S REleads to reduce production cost and to S that O H C Maracaibo, in order toE save electricity R E D superficial aeration system of the wastewater treatment plant of Pepsi-Cola, Planta

have a surplus of energy for the population. The methodology used adjusted to the concept of a correlational research and an experimental design. Among the results are the initial conditions of the aerators rises and descents of OD, the sensitivity of the system between 0, 2 – 0, 3 ppm of OD, the exponential equations of the descent the dissolved oxygen whit time, from which the time values for turn off and turn on of the aerators 2; 3 and 7 therefore, allowing a 70 % energy saving calculus, making possible the proposed aim.

Key words: saving of energy, times turn of and turn on and descent of dissolved oxygen.

[email protected]

ÍNDICE GENERAL Página Dedicatoria

II

Agradecimientos

III

Resumen

IV

Abstract

V

Introducción

10

Capítulo I. El problema

12

1.1 Planteamiento del problema

12

13 S O D A V R S RESE O H C 1.3 Objetivos de E la R investigación 14 E D

1.2 Formulación del problema

1.3.1 Objetivos general

14

1.3.2 Objetivos específicos

14

1.4 Justificación de la investigación

15

1.5 Delimitación de la investigación

16

Capítulo II. Marco teórico

17

2.1 Descripción de la empresa

17

2.2 Antecedentes de la investigación

23

2.3 Bases teóricas

25

2.4 Definición de términos básicos

52

2.5 Sistema operacional de variables

54

Página Capítulo III. Marco metodológico

57

3.1 Tipo de investigación

57

3.2 Diseño de investigación

58

3.3 Muestra

58

3.4 Técnica de recolección de datos

59

3.5 Fases de la investigación

61

Capítulo IV. Resultados, análisis y discusión

69

Conclusiones

93

94 S O D ERVA S E R S Referencias bibliográficas 95 O H DEREC

Recomendaciones

Anexo

97

ÍNDICE DE FIGURAS Página Figura 1: Planta de tratamiento de aguas residuales

45

Figura 2: Esquema general de la piscina de aireación

50

Figura 3: Esquema general de un deshidratador de lodos

51

Figura 4: Perfil del aireador 1

69

Figura 5: Perfil del aireador 2

70

Figura 6: Perfil del aireador 3

71

Figura 7: Perfil del aireador 4

72

73 S VADO 74 Figura 9: Perfil del aireador 7 OS RESER RECH E D 75 Figura 10: Perfil del aireador 8 Figura 8: Perfil del aireador 5

Figura 11: descenso de OD del aireador 2

76

Figura 12: descenso de OD del aireador 3

77

Figura 13: descenso de OD del aireador 7

78

Figura 14: descenso de OD del aireador 2

79

Figura 15: descenso de OD del aireador 3

80

Figura 16: descenso de OD del aireador 2

81

Figura 17: descenso de OD del aireador 7

82

Figura 18: descenso de OD del aireador 3

83

Figura 19: descenso de OD del aireador 7

84

Figura 20: descenso de OD del aireador 2

85

Figura 21: descenso de OD del aireador 3

86

Figura 22: descenso de OD del aireador 7

87

ÍNDICE DE TABLAS Página

Tabla 1: Sistema operacional de variables.

55

Tabla 2: Condiciones iniciales de los aireadores.

60

Tabla 3: Estrategias de apagado y encendido de los

61

aireadores.

Tabla 4: Comparación del OD en cada estrategia.

88

Tabla 6: Ahorro de energía eléctrica.

90

Tabla 7: Variables del proceso.

91

S O D A V R E S S RE O H Tabla 5: Parámetros deE operación óptimos 90 C R E D

ÍNDICE DE ANEXOS Página Anexo 1: Vista general del aireador secuencial de PTAR

98

Anexo 2: Planta de tratamiento de aguas residuales

98

S O D A V R E S S RE O H C E R E D

10

INTRODUCCIÒN La contaminación

del medio ambiente ocasionada por los desechos que

genera el hombre en los procesos de industrialización, constituye en la actualidad una de la mas grandes amenazas para nuestro ecosistema y nuestra civilización. Es compromiso de Pepsi-Cola, Planta Maracaibo contribuir con el desarrollo industrial sustentable, visto como el crecimiento compatible con el entorno natural y humano que rodea sus actividades, siendo esta una de las empresas pioneras en esta labor, creando e instalando sistema de tratamiento de aguas residuales que procesan los efluentes provenientes de las diferentes etapas de producción, para descontaminarlos.

S O D A V R E S REde aireación superficial en la planta de consumo de energía eléctrica enO elS sistema H C E R E D tratamiento de aguas residuales lo cual amerita un estudio para conocer la Actualmente en Pepsi-Cola, Planta Maracaibo se ésta generando un alto

problemática existente y en consecuencia lograr la disminución de energía eléctrica con el debido aprovechamiento del oxigeno que se provee en el sistema de aireación. (Portal de Pepsi-Cola, 2009).

En la presente investigación se cumplen los pasos formales y técnicos necesarios para logar el objetivo general: determinar los parámetros de operación óptimos del sistema de aireación superficial de la planta de tratamiento de aguas residuales de Pepsi-Cola, Planta Maracaibo.

Este trabajo se estructura en cuatro capítulos los cuales presentan la siguiente configuración: El Capítulo I, denominado el problema, se enfoca en plantear los aspectos que dieron origen a la problemática del estudio, especificando su objetivo general y objetivos específicos, la justificación y la delimitación de la investigación.

11

El Capítulo II, denominado marco teórico, expone los aspectos relacionados con la descripción de la empresa, antecedentes y

bases teóricas de la

investigación, definición de términos básicos, sistema de variables y las bases legales. El Capítulo III, identificado como marco metodológico, expone el tipo y diseño del estudio, muestra a utilizar, así como la técnica de recolección de datos e instrumento de recolección de datos así como también los procedimientos metodológicos que sirvieron de guía a la investigación. El Capítulo IV, denominado resultados de la investigación donde se detalla el análisis y discusión de los mismos.

S O D A V R E S S RE investigación. O H C E R E D

Finalmente se presentan las conclusiones y recomendaciones derivadas de la

12

CAPITULO I EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del problema.

En todo proceso productivo siempre habrá un desecho que manejar después de obtenido el producto deseado, estos desechos deben tratarse de manera que su disposición final no afecte al medio ambiente o que su impacto, donde serán descargados los desechos, sea mínimo.

Las aguas residuales industriales son aquellas que proceden de cualquier

S O D A V R E S S RE manipulación se utiliceE el C agua. O H R E D

actividad o negocio en cuyo proceso de producción, transformación o

En la Industria Pepsi-Cola, Planta Maracaibo se genera un efluente con una alta carga orgánica, alto contenido de sólidos disueltos y suspendidos y otras sustancias contaminantes en menor proporción, situación que determina la instalación de una planta de tratamiento de aguas residuales para tratar este efluente y no descargar al medio ambiente esta cantidad de agentes contaminantes y así cumplir con la normativa legal vigente. El agua residual recibe un tratamiento necesario para ser vertidas en la planta de tratamiento del ICLAM y no para ser reutilizada. (Portal de Pepsi-Cola, 2009).

Actualmente en Pepsi-Cola, Planta Maracaibo se ésta generando un alto consumo de energía eléctrica en el sistema de aireación superficial en la planta de tratamiento de aguas residuales lo cual amerita un estudio para conocer la problemática existente y en consecuencia lograr la disminución de energía eléctrica con el debido aprovechamiento del oxigeno que se provee en el sistema de aireación.

13

Para reducir el consumo de energía eléctrica se determinarán los parámetros de operación óptimos que permitan mantener el OD entre 1 ppm y 2 ppm. Estos parámetros de operación son:

Tiempo de apagado: es el tiempo de apagado del aireador necesario para llevar el OD a 1 ppm (valor mínimo permitido ya que valores menores producen condiciones anòxicas.)

Tiempo de encendido: es el tiempo de encendido del aireador necesario para llevar el OD de 1 ppm a 2 ppm (valores por encima de éste aumenta el consumo de energía eléctrica.)

S O D A V R E S S RE O H C E R E D

Este estudio es importante porque se reduce el consumo de energía eléctrica en el sistema de aireación.

La determinación de los parámetros de operación óptimos del sistema de aireación superficial de la planta de tratamiento de aguas residuales consistirá en evaluar las condiciones iníciales de aireación en los aireadores,evaluar las diferentes estrategias de apagado y encendido de aireadores para medir la sensibilidad del sistema, formular las ecuaciones del descenso de oxigeno disuelto con el tiempo para calcular el tiempo de apagado y encendido, determinar los parámetros de operación óptimos para el uso de aireadores, calcular el ahorro de energía eléctrica y formular una ecuación que permita asociar cuantos KWH se necesitan para mantener 1 ppm de oxígeno disuelto en el aireador ya que por debajo de este valor puede dar condiciones anòxicas. 1.2

Formulación del problema ¿Cuáles son los valores de los parámetros de operación óptimos (tiempo

de apagado y encendido) del sistema de aireación superficial de la planta de tratamiento de aguas residuales de Pepsi-Cola, Planta Maracaibo?

14

1.3 Objetivos de la investigación De acuerdo con los planteamientos formulados en la investigación se diseñaron los siguientes objetivos: 1.3.1 Objetivo General Determinar los parámetros de operación óptimos del sistema de aireación superficial de la planta de tratamiento de aguas residuales de Pepsi-Cola, Planta Maracaibo. 1.3.2

1.

2.

Objetivo Específicos

S O D A V R E S S REde apagado y encendido de aireadores O H C E R Evaluar las diferentes estrategias E D

Evaluar las condiciones iníciales de aireación en los aireadores.

para medir la sensibilidad del sistema y formular las ecuaciones del descenso de oxigeno disuelto con el tiempo para calcular el tiempo de apagado y encendido.

3.

Determinar los valores de los parámetros de operación óptimos (tiempo de apagado y encendido) para el uso de aireadores.

4.

Calcular el ahorro de energía eléctrica.

5.

Formular una ecuación que permita asociar cuanta energía se necesita para mantener 1 ppm de oxígeno disuelto en el aireador.

15

1.4

Justificación de la investigación

La calidad de las aguas que reciben vertidos procedentes de industrias es un problema que se debe estudiar con especial detenimiento, puesto que se trata de aguas con altas dosis de contaminación (4000 Kg. DBO/d) que necesitan un tratamiento adecuado y específico, por su parte Pepsi-Cola, al planificar sus complejos industriales, ha programado las soluciones de los problemas de contaminación, vigila el destino de sus desechos industriales, creando e instalando sistemas modernos de tratamiento de aguas residuales en todas las plantas para procesar los efluentes provenientes de las diferentes etapas de producción y descontaminarlos antes de ser devueltos a las fuentes naturales..

S O D A V R E S S RE O H C E R E consumo de D energía eléctrica manteniendo los parámetros de oxigeno disuelto La necesidad de la investigación fue la determinación de parámetros óptimos

de operación en el sistema de aireación superficial que induzca a un menor

dentro de los valores normales para garantizar que el agua que está siendo tratada llegue a los efluentes con el menor grado de contaminación y al mismo tiempo emplear menos energía eléctrica, abaratando los costos de producción de planta Pepsi-cola, Planta Maracaibo

y por otra parte dejando electricidad

excedente que puede ser utilizada por la población.

Desde el punto de vista metodológico, esta investigación brindará oportunidad de utilizar técnicas, métodos e instrumentos conocidos.

la

16

1.5 Delimitación de la investigación

1.5.1 Espacial

La investigación se desarrollará en la planta de tratamiento de aguas residuales de Pepsi-Cola, Planta Maracaibo ubicada en el kilómetro 9 ½ de la carretera Perijà en el municipio San Francisco, estado Zulia.

1.5.2 Temporal

Esta investigación tendrá una duración de 6 meses, comprendidos entre junio y noviembre de 2009.

S O D A V R E S S RE O H C E R E D

17

CAPITULO II MARCO TEORICO

2.1 DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

Localización

Pepsi-Cola, Planta Maracaibo, está ubicada en el kilómetro 9½ de la carretera vía Perijá (detrás de Mosaca), Municipio San Francisco, estado Zulia. Posee un área de 160.000 m2 de terreno, de los cuales 511.000 m2 corresponden a

S O D A V R E S S RE O H C E R E Reseña Histórica D

construcción, con un área techada de 20.000 m2.

La historia de Pepsi-Cola comienza en el año de 1898, con la creación de un refresco en New Bern Carolina del Norte; se trata de la creación de un farmacéutico local llamado Caled Bradham, quien ofrecía consejo médico y medicina a la manera tradicional de los farmacéuticos del siglo 19. Bradham llevaba años mezclando aceites y extractos con bicarbonato de sodio. Pero su meta era crear bebidas perfectas para la salud. En el verano de 1898 el farmacéutico empezó a vender una bebida bajo el nombre de Pepsi-Cola. El negocio no tardó mucho en florecer; primero, se empezó a vender en vaso, luego por galón y muy pronto Bradham empezó a llevar barriles de 5 galones de jarabe para Pepsi en su carreta. Llegó el momento de registrar la marca y formar una compañía. Para el primero de enero de 1903 Caled Bradham era ya Presidente de Pepsi-Cola Company. Para 1904 las ventas se duplicaban y el negocio de Bradham ya no cabía en la farmacia; entonces fue necesario tener un edificio nuevo, mayor producción de jarabe y una novedad: el embotellado.

18

En 1905 Bradham vendió la primera franquicia para embotellar Pepsi-Cola a Henry Fauler de Carolina del Norte. Con su espíritu empresarial y su visión de vendedor, Bradham quiso vender Pepsi-Cola en todo el mundo por lo que registró la marca en Canadá y México. 1908 fue un gran año para Pepsi-Cola. En New Bern, se abrieron las puertas del primer edificio corporativo oficial de Pepsi-Cola Company. Por primera vez Pepsi-Cola se distribuía mediante el uso de vehículos auto-motores. Para 1910 Pepsi-Cola se embotellaba en 250 plantas en los Estados Unidos. Con el estallido de la Primera Guerra Mundial, se racionó el azúcar, lo que freno el crecimiento de Pepsi-Cola. Después de la guerra, la crisis empeoró, desplomándose el mercado del azúcar, y con él, Caled Bradham. En 1920 sólo 2 de los 250 embotelladores seguían en el negocio; ese fue el fin para

S O D A V R E S S RE O H C E R E DMegager logró mantener viva la marca de Pepsi Cola operando de Pepsi-Cola. Caled Bradham. Su compañía Pepsi-Cola estaba en bancarrota. Durante la bancarrota, un financiero de nombre R.C. Megager, compró la marca y la fórmula

con sólo una planta embotelladora en Richmond Virginia. Sin embargo, a los dos años de la gran depresión ya no pudo continuar; y se vio obligado a vender la compañía. En 1931 otra marca de refrescos era el gigante del negocio, y tenía como principal cliente a una compañía dulcera llamada Loft Candy Company con 1400 fuentes de soda para todo el país. Su presidente era Charles Scott, quien, cansado de comprar jarabe a precios de menudeo a esta compañía, que él consideraba inflexible, decidió comprar otra marca y pensó en Pepsi-Cola. Cuando Scott empezó a preguntar sobre Pepsi-Cola en 1931, Megager le vendió la compañía entera. Con gran satisfacción, Scott sacó por completo a la otra compañía de su cadena Loft para introducir Pepsi-Cola. De pronto, Pepsi-Cola se volvió más famosa que nunca, llegando más allá de los sueños más fantásticos de Caled Bradham.

19

Durante 8 años, Charles Scott hizo grandes cosas para Pepsi-Cola, pero lo hizo con dinero y recursos de Loft Candy Company; por lo que en 1936, Loft demandó a Scott por la propiedad de Pepsi-Cola. Al final Loft derrotó a Scott. En 1936 un grupo de personas representando a Loft Candy Company, tomó el control de Pepsi-Cola, e inició el desarrollo de la publicidad a gran escala; utilizando aviones que escribían en el cielo, anuncios espectaculares, y hasta tiras cómicas en todo el país. Entre 1939 y 1941 Pepsi compitió con la otra compañía, frente a frente por todos los EEUU, pero había fuerzas que bloqueaban su crecimiento: La Segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, Pepsi volvió a la carrera creando la división internacional. Muy pronto, Pepsi estableció su presencia en distintos países alrededor del mundo. En esos años surgió un nuevo líder, un hombre que fue subiendo dentro de la compañía; desde vendedor de jarabe hasta presidente;

S O D A V R E S S RE O H C E R E D en Venezuela. Esa fue la primera concesión hecha por la distribuir la gaseosa su nombre: Don Kendall. Kendall fue el que hizo famosa a Pepsi en el mundo

entero. El 23 de enero de 1940, se obtiene la licencia para comercializar y

casa matriz fuera de Norteamérica. La filial cubana era la única que para entonces funcionaba en el exterior como subsidiaria directa de la empresa central. La primera planta embotelladora se inaugura en septiembre, en la esquina de Marcos Parra de la Ciudad de Caracas. En mayo de este mismo año, la planta se traslada a Santa Eduvigis. En 1941, se inauguran dos nuevas plantas, una llamada Gaseosas Orientales, en Barcelona; y otra en Maracaibo, registrada con el nombre de Embotelladora Nacional. A partir de allí, la organización comienza a expandirse, construyendo nuevas plantas y depósitos de distribución. Llegaron a instalarse 20 plantas y aproximadamente 46 centros de distribución. En 1934, se creó en el extranjero la primera planta embotelladora de Pepsi-Cola. En los años de 1950 ya existía cerca de 70 plantas embotelladoras, produciendo Pepsi fueras de las fronteras americanas. En los años 1957-1963, el número de plantas salto a 280, Pepsi-Cola estaba disponible en más de 100 países en cinco continentes. En 1963 se desarrollo un refresco de bajas calorías que se llamo Dieta Pepsi e introdujo Montan Dew; bebida de sabor a limón / naranja, y aspecto turbio. Los

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años 1965-1975, fueron de innovación y expansión de líneas de sabores de la Compañía, Mirinda y Teem. Nuevos y más grandes empaques como 17 Oz. Y botellas de un litro, estaban ayudando hacer crecer el volumen de Pepsi-Cola. En el año de 1973, Pepsi-Cola y sus otros productos estaban siendo ya producidos en 555 plantas embotelladoras en 134 países, en territorios con una población de un billón de personas. En 1981, la compañía toma el liderazgo en comercio internacional, negociando una sociedad con china para embotelladora Pepsi-Cola en la provincia de Shen Zhen, para ser consumidas en Hong-Kong, pero también en otras cuatros provincias Chinas. En 1982, Pepsi-Cola. Introduce dos productos libres de cafeína. Pepsi free y Dieta Pepsi Free.

En 1984 Dieta Pepsi es

reformulada con 100% NutraSweet. Slice y Dieta Slice, son los primeros refrescos importantes con una mezcla de 10% de jugo de frutas real que fueron introducidos

S O D A V R E S S RE O H C E R E D organización el Grupo Polar, adquiere el total de acciones

al mercado. En 1986 Pepsi-Cola adquiere la compañía 7-up. En 1989 en Latino América se inicia el uso de Promociones a los Consumidores. En diciembre de 1993, la

de

embotelladora Golden cup C.A. y crea la Productora de Refrescos y Sabores de Miranda C.A., en su interés de diversificar aun más sus actividades y aprovechar la oportunidad para incursionar en la industria de refresco. El 13 de noviembre se establece la sociedad entre Pepsi-Cola Internacional y el Grupo Polar, dándose inicio a una nueva historia de Pepsi-Cola en Venezuela. De esta manera, la marca Pepsi-Cola se une a Sopresa, la Unidad de Refrescos del Grupo Polar para ese entonces. Comienza el proyecto PRESAZULIA, con la idea de montar la planta en la región zuliana. En noviembre de 1997, se hizo realidad dicho proyecto de construir la planta y la construcción duró hasta 1998. En noviembre de 1998 comienza la producción de Golden, específicamente con el sabor naranja y en la actualidad se envasan

Pepsi-Cola, 7UP y todos los sabores de Golden, en

botellas retornables en presentaciones de 1 litro, 350 mL, 266 mL., 192 mL., y en botellas no retornables P.E.T. en presentaciones de 1½ y 2 litros. La empresa posee maquinarias de alta tecnología capaz de envasar mil por minuto en su presentación de botellas retornables de 192 mL, 266 mL, 350, mL y la de 1 litro

21

con una capacidad de 400 por minuto. A partir del primero de octubre del 2000, con el objeto de facilitar los procesos administrativos y hacerlos más eficientes, las cinco compañías que conformaban la Unidad de Negocios de Refrescos de Empresas Polar, se consolidan y adoptan el nombre de la marca líder: Pepsi-Cola Venezuela C.A. Hoy en día después de un siglo en el negocio, el espíritu PepsiCola continua; la compañía permanece joven y comprometida con el cambio. La voluntad de trabajar duro y correr riesgos; y el valor para perseverar, es lo que mejor define la historia y el futuro de Pepsi-Cola. Lo que comenzó hace ya 100 años en una farmacia de la zona rural de Carolina del Norte en Estados Unidos, es algo que actualmente se vende en aproximadamente 200 países y territorios alrededor del mundo. Este éxito, es la historia de Pepsi Cola. (Portal de PepsiCola, 2009)

Misión

S O D A V R E S S RE O H C E R E D

Satisfacer las necesidades de consumidores, clientes, compañías vendedores, concesionarios, distribuidores, accionistas, trabajadores y suplidores, a través de nuestros productos y de la gestión de nuestros negocios, garantizando los más altos estándares de calidad, eficiencia y competitividad, con la mejor relación precio/valor, alta rentabilidad y crecimiento sostenido, contribuyendo con el mejoramiento de la calidad de vida de la comunidad y el desarrollo del país, para lo cual se encuentran comprometidos a un período de renovación y perfeccionamiento continúo, de reorganización y reestructuración de los procesos, tanto productivos como administrativos, realizando esfuerzos en la mejora continua de la organización. (Portal de Pepsi-Cola, 2009).

22

Visión

Ser líderes en el mercado de bebidas no alcohólicas en Venezuela. Desarrollar un portafolio de marcas líderes, así como sistemas comerciales y de información que nos permitan llegar consistentemente a la totalidad de los puntos de venta y colocar todos nuestros productos, siendo reconocidos como la empresa que brinda el mejor servicio a sus clientes. Contar con una organización orientada al mercado, que promueva la generación y difusión del conocimiento en las áreas comercial, tecnológica y gerencial. Ser la compañía más eficiente de la industria en el aspecto de costos de producción y distribución en Venezuela. Seleccionar y capacitar al personal con el fin de alcanzar los perfiles requeridos, lograremos su pleno compromiso con los valores de Empresas Polar y ofrecer las mejores

S O D A V R E S S RE O H C E R E D Estructura organizacional oportunidades de desarrollo. (Portal de Pepsi-Cola)

La estructura de la organización Pepsi-Cola, Planta Maracaibo, es bastante sencilla y se establece bajo una línea de mando directa, para de esta manera, poder agilizar los procesos, dar respuestas rápidas y minimizar los pasos en la toma de decisiones. Esto trae como resultado, el fortalecimiento del flujo de información y promueve, a su vez, la comunicación efectiva entre los diferentes niveles jerárquicos. Cuenta con un personal joven, pero con una amplia experiencia

en

el ramo de las

embotelladoras, altamente

calificado y

comprometido con el desarrollo y éxito de la empresa.

Actualmente, laboran en esta planta, 194 personas de las cuales 90 son personal obrero y 104 son empleados. Sumado a esta cifra los pasantes que constantemente realizan su práctica profesional en la empresa y los cuales están ubicados en las diferentes áreas y departamentos de la empresa. Para poder administrar esta empresa, se trabaja con una estructura organizacional

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conformada de la siguiente manera: una Gerencia Principal que es la Gerencia de Operación de Planta, debajo de la cual se encuentran la Gerencia de Producción y Mantenimiento, la Gerencia de Aseguramiento de Calidad, la Gerencia de Distribución y Logística, la Gerencia de Recursos Humanos y, finalmente, la Gerencia de Administración y Finanzas. (Portal de Pepsi-Cola)

2.2 Antecedentes Con la finalidad de sustentar de manera teórica esta investigación, se hizo obligatoria la revisión de distintos trabajos realizados anteriormente, en los cuales los autores han explorado temas relacionados con el presente estudio. En este caso se toman como referencia los siguientes trabajos especiales de

S O D A V R E S S RE O H C E R E D realizo el trabajo de investigación titulado “Optimización de la Villasmil (2006),

grado que sirvieron como guía para la presente investigación:

energía eléctrica en los variadores de frecuencia Electro Speed instalados por Baker Hughes División Centrilift en el Campo Urdaneta Pesado – PDVSA”. La empresa

Baker Hughes División Centrilift encargada del proceso de

operación e instalación de equipos del desarrollo Campo Urdaneta Pesado – Urdaneta, necesitó optimizar la energía eléctrica para reducir los costos y también aumentar el nivel de confiabilidad en estos equipos. Actualmente, los costos de la energía eléctrica se han venido incrementando y fue necesario realizar un estudio de ingeniería para detectar las principales causas como distorsiones armónicas de corriente, caídas de tensión, desbalance entre fases que ocasionan las pérdidas de la energía. El estudio tuvo como finalidad evaluar el sistema eléctrico en los variadores de frecuencia Electro Speed

realizando

inspecciones y

registros eléctricos que evidenciaron algunas desviaciones operacionales existentes en estos equipos, para los cuales se propusieron soluciones técnicas evaluadas económicamente demostrándose así su factibilidad. Estas soluciones

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involucran la sustitución de los variadores de frecuencia de 6 pulsos por otros de 12 pulsos, así como también transposición del cable de alimentación del equipo de fondo. Este trabajo sirve como aporte a la presente investigación debido a que habla de acerca de la optimización de la energía con la finalidad de reducir los costos, siendo este la importancia y la razón de la investigación.

NoramBuena (2007), realizó el trabajo de investigación titulado “Optimización energética en los secadores de Escoria de cementos Bio – Bio S.A.C.I., Planta Talcahuano”.

S O D A V R E S S RE O H C E La escoria, siendo un insumo necesario para la fabricación del cemento, debe R E D El estudio fue solicitado por Cemento Bío Bío planta Talcahuano, frente a la

necesidad de reducir costos de operación para el proceso de secado de escoria.

pasar por un proceso de secado que busca resultados rigurosos. La planta de Cementos Bío Bío ubicada en Talcahuano, tiene dos secadores rotatorios operando para la obtención de escoria seca al 3% de humedad base seca. Uno de estos secadores utiliza los gases remanentes del horno de calcinación, y el otro utiliza solo gases calentados por combustión de fuel oil 6 (combustible líquido)

Una de las alternativas que se propuso inicialmente, en teoría por la mayor eficiencia, fue la del proceso a contra flujo, siendo desechada posteriormente por la imposibilidad de intervenir los equipos para realizar un muestreo que permita respaldar esta propuesta. Sin embargo, el análisis de las velocidades críticas de arrastre para ambos secadores, demuestran que no existe arrastre excesivo de partículas al interior del equipo, por lo que no se descartó las evaluaciones de esta alternativa a futuro. Luego de realizar los análisis a ambos secadores y, a los conductos y equipos que preceden a estos, se encontró que las alternativas más cercanas de ser realizadas eran la del desvío de una fracción de los gases hacia

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el secador Allis (es una unidad rotatoria en forma de tambor), y la de renovación del aislamiento presente en conductos que preceden a ambos secadores, por un manto nuevo de lana mineral, de 100 mm de espesor. La evaluación técnica de estas alternativas, y la sub-utilización de la capacidad de secado de los gases utilizados en el secador Haas (es una unidad rotatoria en forma de tambor), (G.S.= 66.5%), arrojó una posibilidad real para el desvío de gases que corresponde a 5 (kg/s) de gas seco, para ser utilizado en el secador Allis. Este gas de desvío que es capaz de secar 7.480 (kg/h) de escoria al 2% de humedad base seca en el secador Allis con lo cual se generarían ahorros de más de 200.000 USD en el año.

Este trabajo sirve como aporte a la presente investigación debido a que habla de acerca de la optimización de la energía con la finalidad de reducir los costos,

S O D A V R E S S RE O H C E R E D 2.3 Bases teóricas siendo este la importancia y la razón de la investigación.

2.3.1 Agua residual

La comunidad genera residuos tanto sólidos como gaseosos y líquidos. Los desechos líquidos ò agua residual, se definen como la combinación de los residuos líquidos, o como aguas portadoras de residuos. Estas proceden tanto de residencias como instituciones públicas y establecimientos industriales o comerciales, a los que puede agregarse, eventualmente, aguas subterráneas, superficiales y pluviales contaminadas. Toda corriente o cuerpo receptor de aguas de desecho posee una capacidad limitada para asimilar las cargas orgánicas contaminantes, descomponerlas y completar este proceso hasta que vuelva a su estado de pureza original, el cual se denomina autopurificación y lo lleva a cabo la naturaleza por medios físicos, químicos y biológicos.

Cuando las cargas

orgánicas superan esta capacidad, se satura la corriente receptora por la

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acumulación y el estancamiento de agua residual, promoviendo la destrucción total de la flora y la fauna. (Bracho, 2009). Si se permite, la descomposición de materia orgánica que contiene puede conducir a la generación de grandes cantidades de gases tóxicos y malolientes esto se da solo en condiciones anòxicas y/o anaeróbicas. A este hecho cabe añadir la frecuente presencia o proliferación de numerosos microorganismos patógenos en el agua residual. Determinados factores como el grado de estancamiento o velocidad del agua, temperatura, número y tipo de organismos vivos y condiciones químicas, son elementos clave para la determinación del potencial de autopurificación. Pepsi-Cola, Planta Maracaibo tienen como desecho líquido un agua residual libre de elementos tóxicos. Estas tienen carga orgánica y

S O D A V R E S S RE O H C E R E D

de sólidos principalmente, aparte de un aporte en nutrientes (nitrógeno y fósforo) que son removidos en el proceso de tratamiento de aguas residuales (Bracho, 2009).

2.3.2 Características físicas, químicas y biológicas de las aguas Los análisis realizados con aguas residuales pueden clasificarse en químicos, físicos y biológicos. Estos análisis varían desde precisas determinaciones químicas cuantitativas hasta determinaciones cualitativas biológicas y físicas. Además, muchos de los parámetros están interrelacionados entre si. Por ejemplo la temperatura un parámetro físico, afecta la actividad biológica del agua residual como a los gases disueltos en ella, los cuales están clasificados como parámetro físico. El entendimiento de la naturaleza de las características físicas, químicas y biológicas es esencial para el proyecto y funcionamiento de las instalaciones para su recogida, tratamiento, evacuación y para la técnica de la gestión de la calidad ambiental. A continuación se presentan los principales análisis tanto físicos como químicos y biológicos utilizados para caracterizar las aguas residuales industriales de Pepsi-Cola, Planta Maracaibo.

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Características químicas Potencial de Hidrógeno – pH Es muy importante en una planta de tratamiento contar con los medios para la determinación de pH, no solamente en aguas crudas sino también en las aguas tratadas. En el tratamiento de aguas residuales es una práctica importante la neutralización de ácidos o bases. La medida y control de pH en efluentes industriales es siempre requerido en el control de la contaminación del agua. (Bracho, 2009). Según la teoría de la disociación electrolítica del químico sueco Svante Arrhenius, los ácidos, las bases y las sales al disolverse en el agua, se disocian en

S O D A V R E S S RE O H C E R E D aniones. Asimismo, un ácido es una sustancia negativa

gran parte en radicales cargados eléctricamente llamados iones, los iones cargados con electricidad positiva se llaman cationes y los cargados con electricidad

que al

disolverse en el agua, experimenta disociación con formaciones de iones hidrógeno y su fuerza (ácido fuerte o ácido débil) se determina por su constituyente activo, el ión hidrógeno (H+). (Bracho, 2009). Por otro lado una base es una sustancia que al disolverse con el agua, experimenta disociación con formación de iones hidróxilo y su fuerza (base fuerte o base débil) se determina por la concentración de su constituyente activo, el ión hidróxido (OH-). (Bracho, 2009). Entonces se tiene que el pH de una solución de un agua determinada se refiere a la actividad del ión hidrógeno (formado usualmente como concentración del ión hidrógeno) y es expresado como el logaritmo del reciproco de la actividad del ión hidrógeno: pH = - log [H+] (1). En el proceso de tratamiento de aguas residuales el control de pH es importante en varias etapas del proceso, primeramente en el tratamiento biológico

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el valor de pH debe ser mantenido dentro de cierto rango (6,5 – 7,5) para conseguir la acción óptima del microorganismo

sobre la materia orgánica.

(Bracho, 2009). Gases disueltos Las aguas residuales contienen pequeñas y variables concentraciones de gases disueltos. Entre lo más importantes esta el oxígeno, presente en el agua original de abastecimiento y disuelto también al ponerse en contacto con el agua. Además del oxígeno disuelto, las aguas negras pueden contener otros gases como el dióxido de carbono, que resulta de la descomposición aeróbica de la materia orgánica, el nitrógeno disuelto en la atmósfera, el ácido sulfhídrico que se forma por la descomposición anaeróbica de los compuestos orgánicos y ciertos

S O D A V R E S S RE O H C E R E D

compuestos inorgánicos del azufre como por ejemplo el H2S ò sulfuros. (Bracho, 2009).

Características físicas Sólidos La definición usual de sólidos se refiere a la materia que permanece como residuo después de la evaporación del agua y secado a 103 – 105 °C. En general el interés de este análisis es para lograr la información de las varias clases de sólidos presentes tales como: sólidos disueltos, suspendidos, fijos volátiles y sedimentables. (Bracho, 2009). Sólidos disueltos y suspendidos Los sólidos totales incluyen la materia suspendida o no filtrable que representa aquella porción de sólidos que en un proceso de filtración son retenidos en el filtro y la materia disuelta o filtrable que representa la porción de sólidos que acompaña al líquido durante el proceso de filtrado. (Bracho, 2009).

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Sólidos fijos Son aquellos sólidos que quedan al someter los sólidos totales a una temperatura de 550 °C. Representando en el agua residual el contenido de la materia orgánica mineral. (Bracho, 2009). Sólidos volátiles Son aquellos sólidos que son transformados en gases a una temperatura de 550 °C. Representan aproximadamente la materia orgánica presente en la muestra. Se determina por la diferencia entre los sólidos totales (ST) y los sólidos fijos (SF). (Bracho, 2009)

S O D A V R E S S RE en condición de reposo en el fondo O Son aquellos sólidos que se sedimentan H C E R E D

Sólidos sedimentables

debido a la influencia de la gravedad en 60 minutos. (Bracho, 2009). Temperatura

La temperatura en aguas residuales es comúnmente mas elevada que en los cuerpos de suministros de agua. Debido al calor generado en los procesos de oxidación de la materia orgánica. La temperatura del agua es un parámetro muy importante debido a sus efectos en reacciones químicas y en velocidades de reacción; además a medida que aumenta la temperatura el oxigeno disuelto en el agua disminuye lo que se traduce en disminución de las condiciones óptimas de vida de todas los organismos presentes en esta agua. El crecimiento bacteriano es función directa de la temperatura. Un aumento de la temperatura origina un incremento de las funciones metabólicas de los microorganismos ya que se aceleran las reacciones catalizadas por encimas. (Bracho, 2009).

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Características químicas Demanda química de oxígeno La demanda química de oxígeno (DQO) es una prueba ampliamente usada al igual que la demanda biológica de oxígeno (DBO) como una medida de la contaminación de las aguas residuales, domésticas e industriales. (Bracho, 2009). La prueba da una medida del contenido de materia orgánica en términos de la cantidad total de oxígeno requerido para la oxidación a dióxido de carbono y agua. La determinación esta basada en el hecho de que todos los compuestos orgánicos con pocas excepciones son oxidados químicamente por la acción de oxidantes fuertes. (Bracho, 2009).

S O D A V R E S S RyEno – biodegradable además no provee O H C E R diferenciar ente la materia biodegradable E D

Una de las principales limitaciones de la prueba de la DQO es que no permite

información de la velocidad a la cual la materia biológicamente activa es estabilizada en las condiciones existen en la naturaleza. (Bracho, 2009). Muchos agentes oxidantes tales como permanganato de potasio, sulfato férrico, iodato de potasio y dicromato de potasio han sido estudiados ampliamente para la determinación de la DQO. Se ha encontrado que el dicromato de potasio es el más práctico de todos, puesto que es capaz de oxidar una gran variedad de sustancias orgánicas casi completamente a dióxido de carbono y agua. 2.3.3 Proceso biológico de tratamiento Los principales procesos biológicos aplicados al tratamiento de aguas residuales, se derivan de procesos que suceden en la naturaleza; se pueden dividir según el estado en el que se encuentren las bacterias responsables de la degradación; los ciclos aeróbico y anaeróbico son ejemplos típicos.

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Controlando las condiciones ambientales de los microorganismos, puede acelerarse la descomposición de los residuos. Independientemente del tipo de residuo, un proceso de tratamiento biológico consiste en controlar el ambiente necesario para el óptimo crecimiento de los microorganismos involucrados. Algunos ejemplos de procesos aeróbicos de tratamiento de aguas residuales son los siguientes: Lodos activados (digestión aeróbica)

El agua residual aireada, se mezcla con bacterias aeróbicas desarrolladas con anterioridad. Esta mezcla, previamente decantada, se agita por medio de bombas, para que la materia se mantenga en suspensión y en constante contacto con

S O D A V R E S SporRloEque luego se puede decantar. (Rivas, degradada del agua residual flocula, O H C E R E D oxígeno en el interior de piscinas de concreto armado. La materia orgánica

1978).

Lagunas aireadas

Son embalses de agua residual, que ocupan una gran superficie de terreno. El agua residual así dispuesta, se oxigena mediante aireadores superficiales o difusores sumergidos, para generar oxidación bacteriana. Estos dispositivos crean una turbulencia que mantiene la materia en suspensión.

La calidad del efluente de este proceso es inferior a la de lodos activados, cuya diferencia fundamental es que en las lagunas aireadas no hay recirculación de lodos. (Rivas, 1978).

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2.3.4 Tratamiento biológico del agua residual El objetivo del tratamiento biológico es remover los sólidos coloidales no sedimentables y eliminar la materia orgánica biodegradable (coloides, disueltas y suspendidas) presentes en el agua residual. Este proceso se lleva a cabo por medio de una población mixta de microorganismos que utilizan como alimento o sustrato la materia orgánica presente en el agua residual, para transformarla en diferentes gases y tejido celular. (Rivas, 1978). Tratamiento aeróbico El tratamiento aeróbico es un proceso biológico que emplea las reacciones metabólicas de los microorganismos para producir un efluente de calidad

S O D A V R E S oxígeno (materia orgánica). La mayoría S RdeElos procesos de lodos activados (lodos O H C E R E D aeróbicos) son empleados para degradar DBO carbónico. También es posible aceptable, mediante la remoción de sustancias que tienen una demanda de

diseñar y operar el sistema con el fin de oxidar amoníaco (nitrificación). Muchas plantas son diseñadas para alcanzar la nitrificación. Otras modificaciones del sistema incluyen la remoción de fósforo y denitrificación biológica. En un sistema de tratamiento aeróbico, por lo general, se tienen las unidades que se describen a continuación. (Rivas, 1978). El agua residual entra en un tanque o laguna aireada donde la biomasa, previamente generada, entra en contacto con el afluente. La materia orgánica es una fuente de carbón y energía para el crecimiento de las células, y es convertida en tejido celular y productos finales de la oxidación (principalmente dióxido de carbono). El contenido de las piscinas de aireación (agua residual mezclada con la biomasa) es llamado licor mixto. La masa biológica es referida a los sólidos suspendidos del licor mixto (MLSS) o a los sólidos suspendidos volátiles del licor

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mixto (MLVSS) y está constituido principalmente por microorganismos, materia suspendida inerte, y materia suspendida no biodegradable. (Rivas, 1978). Los microorganismos están compuestos por un 70 a 90 % de materia orgánica y un 10 a 30 % de materia inorgánica. El crecimiento de las células varía dependiendo de la composición química del agua residual y las características específicas de los organismos en la biomasa. Mientras que el licor mixto llamado también licor mezcla abandona la unidad de aireación, un clarificador por gravedad es utilizado para separar los sólidos suspendidos (SS) del agua residual tratada. Los sólidos biológicos concentrados son recirculados hacia las piscinas de aireación para mantener una determinada concentración de población de microorganismos para tratar el agua residual; en

S O D A V R E S S RE O H C E R E losDmicroorganismos son continuamente producidos, se

este caso se tiene un lodo activado. Como

prevé una

forma de retirar parte del lodo generado. Generalmente, esto es retirado del clarificador, aún cuando puede ser retirado directamente de la piscina de aireación. Dependiendo del diseño y operación del proceso, es posible maximizar o minimizar la producción de lodo aeróbico. En el proceso de lodos activados, el agua residual entra en el tanque de aireación donde se lleva a cabo la reacción bioquímica en la que la materia orgánica contenida en el agua residual es retirada. Ello se ilustra como sigue: MO + O2 + N2 + Fosforo

Nuevas células + CO2 + H2O + MONB (2)

Donde: MO: Materia Orgánica (Biodegradable + No Biodegradable) MONB: Materia Orgánica No Biodegradable.

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Microbiología del lodo activado

El medio ambiente del lodo activado es acuático. La constante agitación y recirculación del lodo provoca las condiciones ideales para la vida de numerosos microorganismos, mientras se inhibe el crecimiento de organismos más avanzados (ejem. Nemátodos). Bacterias, hongos, protozoarios y rotíferos son comúnmente encontrados en el lodo activado. Algunas veces pueden estar presentes los nemátodos. Aún ante la presencia de otras formas de vida, las bacterias y protozoarios representan los organismos significativos en cuanto al consumo de materia orgánica en el agua residual, siendo las bacterias las primeras en dicha tarea. Raramente las algas se establecen en este medio, debido a su demanda de luz solar. (Rivas, 1978).

S O D A V R E S S RE O H C E R E desarrolle enD el sistema dependerá de las características del agua residual, las

Desde el punto de vista microbiológico, la especie predominante que se

condiciones ambientales, el diseño del proceso, y el modo de operación de la planta. El éxito de una planta de lodos activados depende del cultivo de una comunidad biológica que remueva y asimile el material de desecho, formando flóculos sedimentables para producir un lodo concentrado a recircular. (Rivas, 1978). A continuación se presentan los microorganismos presente en el lodo activado: Bacterias Las bacterias estarán presentes en tamaños que varían desde los micrones hasta colonias gelatinosas visibles (zooglea). Algunas de las bacterias en los lodos activados son aeróbicas estrictas, y no pueden vivir en condiciones anaerobias. El lodo activado puede también contener esporas de bacterias anaeróbicas estrictas. (Rivas, 1978).

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La mayoría de las bacterias presentes en el lodo activado son anaeróbicas facultativas, es decir, que pueden vivir tanto en ausencia como en la presencia de oxígeno molecular (disuelto). Esto es crítico para garantizar la sobrevivencia del lodo activado durante períodos de deficiencia de oxígeno. Pero es importante mantener las condiciones aerobias dado que estas bacterias pueden generar problemas de olores y poca sedimentabilidad ante condiciones anaeróbicas. El bajo pH, bajo oxígeno, bajo nitrógeno y fósforo, y/o altos carbohidratos provocan el crecimiento de los organismos filamentosos en el lodo activado, lo que puede llevar a problemas en la separación de los sólidos del sistema. (Rivas, 1978). Hongos

S O D A V R E S S RE O H C E R E D organismos presentes en el lodo activado, los hongos pueden también proliferar

Mientras que, por lo general, las bacterias constituyen la mayoría de los

en el sistema. Los hongos son organismos multicelulares que metabolizan compuestos orgánicos solubles. Estos tienen la capacidad, bajo condiciones ambientales específicas, de competir con las bacterias en un cultivo mixto. Condiciones de bajo pH provocan la proliferación de los mismos generándose así la flotación del lodo. (Rivas, 1978). Protozoarios Los protozoarios son microorganismos unicelulares rodeados por una membrana. Estos pueden ingerir alimentos sólidos como bacterias y partículas de tamaño coloidal. Los protozoarios ciliados suelen ser la forma más común, pudiéndose identificar más de 200 especies de protozoarios en piscinas de aireación. Casi todos los miembros de la familia de los protozoarios se distinguen entre si por su tipo de organelo locomotor (flagelo, seudópodo, o cilios). Por su tamaño (10 a 200 micrones, o aproximadamente uno o dos órdenes de magnitud más grandes que las bacterias) y su metabolismo, los protozoarios pueden ser

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empleados como un indicador biológico de la operación. La mayoría de los protozoarios son aeróbicos estrictos, por lo que son excelentes indicadores de un ambiente aeróbico. (Rivas, 1978).

Algunos protozoarios, aún así, pueden sobrevivir hasta 12 horas bajo anaerobiosis. Los protozoarios son mucho más sensibles a condiciones tóxicas que las bacterias, y su ausencia o reducción de movilidad puede indicar un problema de toxicidad. Un número substancial de protozoarios en el licor mixto, por lo general, reflejan un sistema de lodos activados estable y bien operado. (Rivas, 1978). Rotíferos

S O D A V R E S S RE multicelulares de mayor tamaño que de vida de mayor orden, siendo organismos O H C E R E D

Existen más de 1500 especies de rotíferos (o rotatorios) descritos. Son formas

los protozoarios. Son capaces de ingerir partículas del tamaño de un flóculo y microbios

individuales.

Los

rotíferos

son

aeróbicos

estrictos,

como

los

protozoarios, y son encontrados en sistemas de lodos activados muy estables y de edades de lodo altas. La mayoría de los rotíferos miden de 0,1 a 1 mm de largo, esto significa que son apenas mayores que los protozoarios ciliados más largos. Su cuerpo está conformado por unas 1000 células. (Rivas, 1978). El cuerpo, por lo general, es transparente aunque algunos rotíferos son verdes, anaranjados, rojos o de color marrón por la coloración de su aparato digestivo. El cuerpo largo o saquiforme de estos organismos está cubierto por una cutícula bien definida. En uno de sus extremos posee un órgano ciliado denominado corona, característico de todos los miembros de esta familia. Al igual que los protozoarios, los rotíferos son mucho más sensibles a condiciones tóxicas que las bacterias. (Rivas, 1978).

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Microorganismos como indicadores Es importante tener en cuenta que el predominio de algún microorganismo en particular indica que las condiciones ambientales dadas son las más favorables para tal forma viviente. Normalmente, es el operador quien crea estas condiciones. Para alterar la predominancia de dicho microorganismo, el operador necesita cambiar las condiciones a unas menos favorables. (Rivas, 1978). Si cambian las condiciones del ambiente de forma drástica, un tipo diferente de microorganismo predominará (a menos que se destruya todo tipo de vida). Ocurrirá una transición normal, una desaparición gradual de la especie a controlar, siendo sustituida por una diferente. Los organismos generalmente utilizados como indicadores son: protozoarios, rotíferos, y nemátodos. Los protozoarios más

S O D A V R E S REfijos). Bajo circunstancias normales, la (flagelados) y Ciliata (nado libre yS ciliados O H C E R E D comúnmente hallados son los Sarcodina (formas amoeboides), Mastigophora

predominancia de estos organismos puede ser asociada con la edad del lodo en el proceso. Un lodo muy joven o muy viejo tiene malas características de sedimentación, por ende la calidad del agua residual tratada se ve afectada de forma negativa. Los organismos de forma de amebas predominan durante el arranque de una planta, o en la etapa de recuperación de una alteración en la planta. En esta etapa existe poca o ninguna formación de lodo activado. Los organismos flagelados predominan bajo condiciones en las que el licor mixto es disperso, con alto F/M (> 0.4 Kg DBO/Kg MLVSS. d) (relación entre carga

orgánica y cantidad de microorganismos). Los organismos flagelados están también presentes bajo condiciones de baja edad de lodo. Por ser excelentes nadadores, compiten con mucha ventaja por el alimento. Son formas de vida muy simple, por lo que tienen mayor oportunidad de desarrollarse y multiplicarse en un período corto de tiempo. (Rivas, 1978).

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Durante una condición de corta edad de lodo, el efluente no resulta ser de buena calidad debido a lodo disperso con mucha dificultad para flocular y sedimentarse. Los ciliados de nado libre predominan cuando hay abundancia de bacterias (flóculos grandes). (Rivas, 1978).

Estos se encuentran adheridos a los flóculos, individualmente y en racimo, y no necesitan moverse mucho para competir por el alimento. El alimento (las bacterias) es atraído hacia éstos gracias a sus movimientos rotacionales y los retráctiles del cilio. Generalmente, cuando estos organismos predominan, la calidad del lodo y del efluente son óptimas. (Rivas, 1978).

Cuando escasea el alimento (edad de lodo alta) los rotíferos y nemátodos,

S O D A V R E S S RE O H C E R E de lodo, sonD condiciones favorables para microorganismos maduros. Bajo esta

formas de vida más avanzada, normalmente compiten y predominan. Altas concentraciones de licor mixto, bajo F/M (