Sustentabilidad de la PTAR El Salitre y fotobiorreactores evaluados con emergía en modelos dinámicos
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2019-12-10
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Editor
Altmetric
Descripción
Se propuso un modelo de simulación dinámica para explicar el proceso de remoción de materia
orgánica expresada como emergía y determinar la sustentabilidad de dos escenarios en la planta
de tratamiento (PTAR) El Salitre- Bogotá D.C., Colombia, a través del tiempo; uno con el
funcionamiento normal con biorreactores anaerobios y el segundo con Fotobiorreactores con
Microalgas y Bacterias. Los modelos incluyen los flujos de entrada y salida de la planta y se basan
principalmente en la DBO 5 y su remoción como variable que determina el mayor flujo de Emergía.
Esta modelación se basó en ecuaciones diferenciales y se utilizó el método Euler de integración
con el programa computacional Vensim Ple; aunque el clima y la precipitación influyen en los
caudales de entrada a la planta, esta solo trata un promedio de 4 m 3 /s, el resto de caudal no es
tratado y sigue su recorrido por la cuenca del rio Salitre lo que implica baja eficiencia en el
tratamiento. La simulación mostró que la planta presenta una baja sustentabilidad en relación a la
remoción de la materia orgánica, esta variable incide en los resultados de los índices tales como:
Índice de apropiación de la emergía (EYR), índice de carga ambiental (ELR) y el índice de
sustentabilidad de la emergía (ESI). Contrastado con la mejora de la sustentabilidad al incorporar
los FMAB al escenario de tratamiento en la PTAR El Salitre. El modelo mostró tener según el
análisis de sensibilidad, una relación en la variación de los índices de sustentabilidad, remoción de
contaminantes con respecto al caudal; lo cual demuestra que el modelo es válido y aplicable en
este tipo de procesos para evaluar la sustentabilidad, la toma de decisiones de ajuste de las
operaciones y proceso, y para la formulación de políticas gubernamentales que mejoren los
procesos de tratamiento en las ciudades.
Resumen
A dynamic simulation model was proposed to explain the process of removal of organic matter expressed as emerging and determine the sustainability of two scenarios in the treatment plant (PTAR) El Salitre-Bogotá D.C., Colombia, over time; one with normal operation with anaerobic bioreactors and the second with photobioreactors with Microalgae and Bacteria. The models include the inflow and outflow of the plant and are mainly based on BOD5 and its removal as a variable that determines the greatest flow of Emergy.
This modeling was based on differential equations and the Euler method of integration with the Vensim Ple computer program was used; Although the climate and precipitation influence the inflows of the plant, it only treats an average of 4 m 3 / s, the rest of the flow is not treated and continues along the Salitre river basin, which implies low efficiency in the treatment. The simulation showed that the plant has a low sustainability in relation to the removal of organic matter, this variable affects the results of the indexes such as: Emergy appropriation index (EYR), environmental load index (ELR) and the emergy sustainability index (ESI). Contrasted with the improvement of sustainability by incorporating the FMAB into the treatment scenario in the PTAR El Salitre. The model showed, according to the sensitivity analysis, a relationship in the variation of the sustainability indices, removal of contaminants with respect to the flow rate; This demonstrates that the model is valid and applicable in these types of processes to evaluate sustainability, decision-making for the adjustment of operations and processes, and for the formulation of government policies that improve treatment processes in cities.
Palabras clave
Ecología, Economía ecológica, Metabolismo de las ciudades, Sistemas de tratamiento