APLICACION DE OXYDOL PARA MEJORAR EL DESEMPEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES LA MARIPOSA.
08.11.2011 12:32
Publicado el: 26/10/2011
Calificación: 
Autor: Ely Leandro Díaz Figueroa, Ingeniero Químico. Bio Water C.A. Valencia (Venezuela), Agosto 2010
PRODUCTO BIOLOGICO
Oxydol
Producto que degrada la materia organica de los cuerpos de agua debido a la contaminacion humana restaurando los niveles de biodegrabilidad y mejorando los parametros biologicos y quimicos de los mismos.
Composicion del producto
Objetivo General de la investigacion
Evaluar la aplicación de oxydol para mejorar el desempeño de la Planta de Tratamiento
ubicada en el Estado Carabobo.
de aguas residuales “La Mariposa 1”
Planteamiento del Problema
Objetivos Especificos
- Diagnosticar las condiciones actuales de operación de los módulos de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales “La Mariposa 1”
- Implementar un sistema a escala para experimentar el tratamiento biológico con la tecnología de lodos activados.
- Adaptar el sistema piloto a los condiciones reales del módulo 1 de la PTAR “La Mariposa 1"
- Especificar los parámetros de evaluación de calidad de agua de entrada, proceso y salida en el sistema piloto.
-
Definir el plan de muestreo y las fases de evaluación del sistema piloto.
-
Ejecutar el plan de muestreo y evaluación del sistema piloto según las prioridades de las Empresas involucradas en la investigación.
-
Realizar un estudio técnico- factible de la aplicación del Oxydol en un módulo de la Planta “La Mariposa 1” para un tiempo de pruebas.
DIAGNOSTICO
Condiciones Operativas de los módulos de la PTAR “La Mariposa 1”
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Característica
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Descripción
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Tipos de Sistemas
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El 1, 2 y 3 son reactores secuenciales discontinuos cada uno con tres secciones, tres entradas y dos salidas que permiten mantener continuidad del proceso. Estos operan con dispersión tipo flujo pistón. El módulo 4 tiene 4 secciones y opera con mezcla completa
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Caudal de un módulo, L/s
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De diseño es 600, pero como no se encuentra el módulo 2 operativo manejan actualmente 700 L/s
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Tiempo de retenciónhidráulica, horas
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El de diseño de cada módulo es 21 horas, sin embargo actualmente se considera 18 horas
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Ciclo de operación,horas
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En un ciclo de 8 horas se cumplen los tiempos para carga, aireación, sedimentación y descarga de efluente en cada uno
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Recirculación y purga de lodos
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Es una operación discontinua. Cuando se extrae el lodo de un módulo, se envía a los lechos de secado y se recircula lodo desde la laguna de efluentes
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DIAGNOSTICO
Valores Promedios de los Parámetros de mayor control en la PTAR “Mariposa 1” Enero- Junio 2010
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Parámetros Principales
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Entrada mg/L
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Salida mg/L
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Eficiencia %
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Norma de Control
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DBO
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171
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58
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66
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60
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DQO
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324
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117
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60
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350
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N Total
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25.6
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23.6
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8
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40
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P Total
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5.37
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3.90
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27
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10
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SST
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179
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86
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52
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80
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Norma de Control: La Salida de la Planta se rige por el Decreto 883, de Gaceta Oficial 5021 “Normas para la Clasificación y el Control de Calidad de los Cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos en Venezuela” Sección III de la Descarga a Cuerpos de Agua.
DIAGNOSTICO
Problemas Operativos presentados en los módulos de la PTAR “La Mariposa 1” durante el año 2010
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Problemas Operativos
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Consecuencias en el proceso
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Acumulación de materiainorgánica en módulos
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Disminuye el volumen de los módulos y eficiencia del proceso
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Lodo purgado no es espeso
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Se retienen microorganismos patógenos para el tratamiento
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Recirculación de efluente y no de fango
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Puede no mantener un lodo activado con microorganismos específicos para la depuración biológica
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Fallas en suministro de energía eléctrica
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Ocasiona la muerte de microorganismos aerobios y la interrupción de los ciclos de tratamiento
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Incremento de caudal
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Disminuye los tiempos de retención hidráulica
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DISEÑO DEL SISTEMA PILOTO
Esta sección de la investigación se resume en la especificación de :
1) El Diagrama de Proceso.
2) Las dimensiones de las Unidades de tratamiento.
3) Los equipos necesarios para el proceso.
4) Las características generales del sistema piloto.
SISTEMA PILOTO
Diagrama de Proceso
Diagrama de Proceso
Unidades de Tratamiento
Equipos de Proceso
Características Generales:
El Sistema tiene dos modalidades de operación:
-
Sistema continuo con reactor de mezcla completa (RCMC).
- Sistema con reactor secuencial por lotes (SBR).
Cuadro Comparativo de las Modalidades:
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Característica
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SBR
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RC MC
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Ciclo
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8 – 20 horas
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No aplica
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Etapas
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Llenado - Aireación Sedimentación Descarga de efluente y de lodo
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Continuo
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Caudal
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No aplica
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(40 - 50) mL/min
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TRH
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No aplica
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(17- 21) horas
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Aireación
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En cámara de aireación y clarificador
(4 -10) horas
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En la cámara de aireación
10 horas
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Sedimentación
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En cámara de aireación y clarificador
(2 -6) horas
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En el clarificador
6 horas
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Recirculación delodos
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No aplica
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Desde el clarificador altanque primario. Operación discontinua
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Purga de lodos
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Al final de cada ciclo
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Una fracción de larecirculación
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ADAPTACIÓN DEL SISTEMA PILOTO
- Modalidad SBR
Para estudiar el Sistema por Lotes se programo un ensayo a 8 horas que corresponde a la duración de un ciclo de tratamiento en un módulo de la PTAR “La Mariposa 1”:
1 hora de carga+ 4 horas de aireación+2 horas de sedimentacion+1 hora de descarga.
Los posteriores ensayos por Carga se realizaron a 20 horas que corresponden al tiempo de residencia hidráulica del flujo en un módulo de la PTAR “La Mariposa 1”:
2 horas de carga+ 10 horas de aireación+6 horas de sedimentacion + 2 horas de descarga.
Para el inicio de cada ensayo se tomo 20 litros de licor mezcla del módulo 1 y se añadió al reactor para aclimatación de las bacterias depuradoras en el mismo.
- Modalidad RCMC
Se realizaron todos los ensayos para el sistema piloto en continuo a 20 horas simulando el proceso de los módulos de la Planta de Tratamiento. Los tiempos de aireación se intercalaron, con 4 horas sin aireación, 10 horas de aireación continua y 6 horas de sedimentación final.
Con estos tiempos se simulo las condiciones aerobias y anóxicas que se combinan en los módulos para la remoción de materia orgánica y nitrógeno.
Para el inicio de cada fase de evaluación se tomo 30 litros de licor mezcla del módulo 1 y se añadió al reactor para aclimatación de las bacterias depuradoras en el mismo.
Se realizó preaireación del agua cruda en el tanque primario y constante agitación antes del ingreso del agua cruda al reactor.
Se recirculo y purgo los lodos cada vez que fue necesario. Para ello se midió tres veces por semana la concentración de sólidos suspendidos volátiles en el reactor.
Parametros de Evaluacion del sistema
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Parámetros físicos
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Descripción y Método de Análisis
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pH
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Es una medida adimensional. El método utilizado fue el 4500- H+ B, con el equipo Orión 920 A+
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OD
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Concentración de Oxígeno disuelto en miligramos por litro (mg/L). Se mide con electrodo de membrana. Método 4500- O. G
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Color aparente
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Se mide en Unidades Platino/Cobalto por comparación visual. Método 2120. B
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Turbiedad
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Se mide en Unidades Nefelometricas de Turbiedad (NTU). Método nefelómetrico 2130. B
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Métodos avalados por la APHA; AWWA; WEF. “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. Edition N° 21. (2005)
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Parámetros químicos sanitarios
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Descripción y Método de Análisis
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DBO
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Demanda Bioquímica de Oxígeno, en mg/L.
Método 5210 B (Método de dilución)
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DQO
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Demanda Química de Oxígeno, en mg/L.
Método 5220 B. DQO alto rango (0 – 1500) mg/L
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PT
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Concentración de fósforo total, en mg/L.
Método 4500 - P C
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N-NH3
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Concentración de nitrógeno amoniacal, en mg/L. Método 4500- NH3 D. Utilizando el equipo Orión 920 A+
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SST
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Concentración de sólidos suspendidos totales, en mg/L.
Método 2540 D, a 103 °C.
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Métodos avalados por la APHA; AWWA; WEF. “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. Edition N° 21. (2005)
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Parámetros Biológicos
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Descripción y Método de Análisis
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CF
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Concentración de coliformes fecales, reportado en NMP/100 mL (Número Mas Probable de Coliformes Fecales en 100 mililitros). Métodos 9215 B, 9223 B, 9221 B
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CT
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Concentración de coliformes totales, reportado en NMP/100 mL (Número Mas Probable de Coliformes Totales en 100 mililitros). Métodos 9215 B, 9223 B, 9221 F
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Métodos avalados por la APHA; AWWA; WEF. “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. Edition N° 21. (2005)
Cálculo de Eficiencias Operativas
Para los parámetros Turbiedad, DBO, DQO, PT, N-NH3, SST, CF, y CT se determino eficiencias con las concentraciones de entrada y salida para cada parámetro; tal como lo señala la siguiente ecuación:
Comparación con Norma Ambiental Vigente
La Norma Venezolana que regula la Descarga a Cuerpos de Agua es el Decreto 883, de Gaceta Oficial 5021. Esta señala los siguientes requerimientos para agua de calidad tipo 7 A:
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Parámetro
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Norma 883
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pH
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6-9
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OD
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mayor de 3 mg/L
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Color
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No establecida
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Turbiedad
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No establecida
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CF
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No establecida
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CT
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No establecida
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Parámetro
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Norma 883
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DBO
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60 mg/L
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DQO
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350 mg/L
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PT
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10 mg/L
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N-NH3
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No establecida
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SST
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80 mg/L
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Parámetros de Control de Proceso
Para el control operativo de reactores biológicos de funcionamiento continuo o por lotes, es importante conocer principalmente:
CONTROL DEL LODO ACTIVADO
Durante cada una de las fases se monitoreo y controló las condiciones del lodo de proceso biológico, el cual representa la masa microbiana. La frecuencia fue 3 veces por semana.
Propiedades del lodo Activado
PLAN DE MUESTREO Y FASES DE EVALUACION
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Fases
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Fecha
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Duración
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Monitoreos
Entrada - Salida
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Total demuestras
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Por carga sinOxydol
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Mayo 2010
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3 semanas
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1 Ciclo a 8 horas
3 Ciclos a 20 horas
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8
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Continuo con Oxydol
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Junio 2010
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1 mes
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5
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10
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Continuo alSegundo mes
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Julio 2010
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1 mes
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5
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10
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Por carga con Oxydol
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Agosto 2010
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3 semanas
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3 Ciclos a 20 horas
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6
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NOTA: En cada muestra se analizó los parámetros físicos, químicos sanitarios y bacteriológicos señalados anteriormente.
RESULTADOS DE LAS FASES DE EVALUACION
Fase 1. Sistema por carga sin Oxydol (3 semanas)
Fase 2. Sistema continuo con Oxydol (1 mes)
Fase 3. Sistema continuo al segundo mes (1 mes)
Fase 4. Sistema por carga con Oxydol (3 semanas)
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VolverNÚMERO DE VISITANTES
