DIGESTIN
AEROBIA Y
ANAEROBIAManejo de Residuos
Lquidos
Francisca Rojas Barrera
Primavera 2014
Digestin AEROBIA
En este tipo de tratamiento se llevan a
cabo procesos catablicos oxidativos.
Los RILES no tienen oxidantes.
DQO LODO
Digestin ANAEROBIA
La digestin anaerobia es un proceso de
transformacin y como no hay presencia de un
oxidante en el proceso, la capacidad de
transferencia de electrones de la materia
orgnica permanece intacta en el metano
producido.
Desarrollo histrico de la digestin
Anaerbica
La primera descripcin sobre la produccin de metano en
la naturaleza fue hecha por Volta en 1776, quien lo
defini como el gas de los pantanos.
Un siglo despus, se demostr la produccin de este gas
en el intestino grueso de los reos recin ejecutados, as
como en el estomago de los rumiantes (Zehnder, 1988).
En 1868, BCHAMP a travs de la realizacin de
experimentos con heces de conejo, observ que la
produccin de metano es debida a la accin de
microorganismos.
Van Senus y Omelianski realizaron estudios detallados
sobre la produccin microbiolgica de metano,
encontrando que la metanognesis es un proceso
derivado del rompimiento de materiales polimricos,
dependiente de la temperatura.
En la ltima dcada se desarrollaron varios sistemas muy
conocidos; el tanque sptico y el tanque imhoff en los
cuales los slidos presentes sedimentan para ser
degradados anaerobiamente en el fondo del reactor. El
diseo del tanque de digestin, en estos reactores,
estaba ligado a la cmara de sedimentacin:
Reactores Aerbicos
Se registran tres generaciones de
reactores anaerobios, las cuales se
caracterizan porque en cada generacin se
reduce el tiempo de retencin hidrulico
(TRH) y mejora el contacto entre el lodo y
el sustrato.
1. Reactores de primera generacin
Existe un contacto
inadecuado entre la
biomasa y la materia
orgnica - Lagunas
Anaerobias, Tanque
Sptico, Tanque Imhoff
2. Reactores de segunda generacin
Se caracterizan por el
hecho de que tienen
mecanismos para
retencin de los lodos,
independizando el tiempo
de retencin celular del
TRH.
3. Reactores de tercera generacin
Para optimizar el contacto
entre el sustrato y la
biomasa, esta se adhiri con
partculas de arena , almina
o plstico, las cuales se
expanden - Reactores de
lecho fluidizado o expandido
Procesos biolgicos de soporte slido
1. Filtros percoladores
Existe un tipo de reactor en el que se utiliza algn tipo desoporte del crecimiento biolgico, que se mantiene fijo enl. Estos reactores se denominan reactores de crecimientobiolgico asistido.
Los filtros percoladores pertenecen a este tipo de reactoresde crecimiento asistido. El filtro percolador es un rellenocubierto de limo biolgico a travs del cual se percola elagua residual.
La capa del limo que se forma junto al relleno tiene un
espesor total comprendido entre 0,1 y 2,0 mm est formado
de una subcapa aerobia y de otra anaerobia.
Qu pasa si supero el espesor de la
capa de limo?
Puede presentarse una obstruccin del relleno,
perjudicando el flujo del agua residual y la transferencia de
oxigeno a los microorganismos aerobios.
Descripcin fsica de los filtros
percoladores
Son lechos de 1 a 12 m de profundidad rellenos de
materiales tales como roca, clinkers o materiales sintticos.
SISTEMA DE FILTRACIN POR PERCOLACIN
El reciclado del efluente est indicado para obtener una
calidad mayor. Si la DBO del afluente es mayor de 500
mg/l el reciclado resulta recomendable.
Comparacin con Lodos Activados
Para rendimientos en la disminucin de la DBO de
aproximadamente el 60%, se ha encontrado que
normalmente los filtros percoladores son ms econmicos
que el proceso de lodos activos, en particular para
caudales pequeos de aguas residuales.
Para rendimientos superiores en la disminucin de la DBO
(90% o ms) el proceso de lodos activos es ms
econmico debido a que el coste del material del relleno
podra resultar demasiado elevado
2. Contactores biolgicos rotativos
Tambin conocidos como biodiscos
Son sistemas de tratamiento de las aguas residuales, en
los que los microorganismos se hallan adheridos a un
material soporte, que gira semisumergido
(aproximadamente el 40% de su superficie) en el agua a
depurar.
Estos sistemas, junto con los Lechos Bacterianos, suponen
una alternativa tecnolgica al proceso convencional de
Lodos Activos.
Cmo funciona?
Al girar lentamente (1-2 rpm), el soporte expone su superficie
alternativamente al agua y al aire. Sobre el soporte se desarrolla, de
forma natural y gradualmente, una pequea pelcula de biomasa
bacteriana, que emplea como sustrato la materia orgnica soluble
presente en el agua residual y, que toma el oxgeno necesario para su
respiracin del aire atmosfrico, durante la fase en que el soporte se
encuentra fuera del agua.
La cantidad de aire captado durante la fase de emersin
del rotor, debe ser suficiente para cubrir el consumo por
parte de los microorganismos de la biopelcula durante la
fase de inmersin y para mantener las condiciones
aerobicas en el recinto que alberga el rotor.
La biomasa presente en el tanque en el que se dispone el
elemento rotor, que se mantiene en suspensin gracias al
giro de ste, ejerce una contribucin muy pequeas a los
rendimientos de depuracin que se alcanzan con la
aplicacin de los CBR. Se estima que un 90% de la
biomasa activa se encuentra adherida al rotor.
El crecimiento de la biopelcula continna hasta que llegaun momento en que su espesor es tal (unos 5mm), que seve muy dificultada la difusin de oxgeno y sustrato hastalas capas bacterianas ms profundas, producindose enestas zonas fermentaciones y burbujeo gaseoso.
En estas condiciones, el esfuerzo cortante producido porla rotacin del soporte en el seno del lquido, es suficientepara producir su desprendimiento.
Una vez desprendida una porcin de pelcula bacterianacomienzan en ese lugar el crecimiento de nueva biomasa,repitiendose el proceso indefinidamente, regulndose, deesta forma, el espesor de la biopelcula. La biomasadesprendida se separa de efluente depurado en la etapade decantacin, que sigue al tratamiento biolgico.
3. Lechos de Turba
Los filtros de turba se basan en hacer pasar el agua
residual a travs de un lecho de turba (40-50 cm de
espesor), que est asentado sobre un sistema drenante de
arena (granos entre 0.5-4 mm de diametro y un espesor de
10-15 cm) y graba (granos entre 6-15 mm de diametro y un
espesor de 10-15 cm).
Es en este lecho de turba donde se realiza la accin
depuradora mientras que el resto de los estratos
empleados se usan como soporte de las capas superiores.
Lechos de turba; Accin
Acciones fsicas: En funcin de su granulometra yporosidad ejerce una accin de filtro mecnico.
Acciones qumicas: Basadas fundamentalmente en laelevada capacidad de intercambio inico de la turba y enlas reacciones de oxidacin-reduccin que tienen lugar aconsecuencia de la alternancia encharcamiento-aireacin, que se suceden a lo largo de los ciclosoperativos.
Acciones biolgicas: En la superficie del lecho seproduce un notable incremento de la biomasa bacteriana(fenmenos de degradacin biolgica)
Qu es la TURBA?
4. Proceso aerbico de biomasa fija
El proceso bsico del proceso es el crecimiento de la
biomasa en soportes plsticos que se mueven en el
reactor biolgico mediante agitacin por sistemas de
aireacin. (reactor aerbico)
La biopelcula que se forma en las paredes del relleno se
caracteriza por una mayorefectividad que los flculo
biolgicos.
El crecimiento de la biopelcula en el soporte hace que las
capas ms internas entren en anaerobiosis haciendo que
se desprenda parte de la misma de forma automtica.
TAREA EN CLASES
Explique cual es la diferenciacon el sistema de lodosactivados
Qu es el proceso BAS?