La selección de productos es un paso vital en el tratamiento de aguas. Al tener varios procesos unitarios de tratamiento necesitamos que todos funcionen a la perfección y para esto es importante seleccionar los productos ideales, que se acoplen a nuestras necesidades.
Lodos activados vs contactores biológicos rotatorios (rbc’s) vs reactores de lecho fijo movil
La selección de productos es un paso vital en el tratamiento de aguas. Al tener varios procesos unitarios de tratamiento necesitamos que todos funcionen a la perfección y para esto es importante seleccionar los productos ideales, que se acoplen a nuestras necesidades.
En el Versus del día de hoy presentamos tres tipos de Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales. Lodos Activados VERSUS Contactores Biológicos Rotatorios (RBC`s) VERSUS Reactores de lecho fijo móvil o (MBBR).
LODOS ACTIVADOS VS CONTACTORES BIOLÓGICOS ROTATORIOS (RBC’S) VS REACTORES DE LECHO FIJO MOVIL (MBBR)
Dentro de los tratamientos biológicos de aguas residuales domésticas más conocidos se encuentran los sistemas de Lodos Activados y los Contactores Biológicos Rotatorios (RBC’s). Ambos sistemas permiten dar un tratamiento del agua residual doméstica hasta el punto de cumplir con los parámetros máximos permitidos por las normas ambientales vigentes.
A continuación explicamos las características de cada sistema, su funcionamiento y ventajas, lo cual permitirá tener criterios para la selección del tipo de proceso de acuerdo a las necesidades que se tenga.
LODOS ACTIVADOS
Los sistemas de Lodos Activados son tratamientos biológicos del agua residual, que permiten la depuración del agua empleando microorganismos que permanecen suspendidos dentro del bioreactor (tanque de aireación), en el cual se dota a los microorganismos del aire requerido para la oxidación de la materia orgánica, así como también se realiza la mezcla necesaria para mantener a los microorganismos en suspensión, lo que les permite tener mayor área de contacto con el agua a depurar.
Los tiempos de retención del agua en el bioreactor van de las 18 a 36 horas logrando una oxidación completa (depuración) de la materia orgánica contenida en el agua residual y permitiendo además que los microorganismos entren en una fase llamada “endógena”, en la cual al agotar la fuente de alimento (materia orgánica) los microorganismos empiezan a consumir sus reservas alimentarias y terminan por llegar a un proceso de lisis (muerte) celular, lo que lleva a tener una baja producción de lodo.
El agua del bioreactor (licor mezcla) es una combinación entre agua depurada y microorganismos que han crecido y multiplicado (lodo), por lo cual el licor mezcla pasa a un tanque de sedimentación secundaria en donde, por acción de gravedad, se separa el lodo que al ser más pesado va a la parte inferior del sedimentador, mientras que el agua depurada y tratada rebosa por la parte superior. El lodo es entonces retornado (lodo activado) al tanque de aireación para que continúe con el tratamiento del agua, mientras que una parte del lodo es extraído (lodo en exceso) del sistema para mantener una adecuada concentración de microorganismos (biomasa).
VENTAJAS
- Costos de inversión inicial bajos con relación a otros sistemas.
- Altamente confiables, con eficiencias de remoción de hasta el 95% para los contaminantes orgánicos (DBO5).
- Operación flexible mediante el control de la biomas presente en el proceso, aumentando o reduciendo el caudal de los lodos en exceso.
- Ausencia de olores y de vectores (insectos).
- Permite un control adecuado del nivel de oxigenación del medio de desarrollo de los microorganismos.
- Produce lodos ya estabilizados, por lo que no requieren tratamientos adicionales mayores. Estos lodos pueden ser aprovechados como fertilizantes, mejoradores de suelo y obtención de biogás, entre otras.
- Son poco sensibles a los cambios de temperatura (por debajo de los 40ºC), y se adaptan a las variaciones de carga contaminante del agua residual doméstica.
- Adecuados para poblaciones medianas y grandes, así como para campamentos debido a la facilidad de emplearlos como sistema modular.
CONTACTORES BIOLÓGICOS ROTATORIOS (RBC’s)
Los contactores biológicos rotativos (RBC’s) o Biodiscos corresponden a un sistema de tratamiento biológico de las aguas residuales, que se caracteriza por que el crecimiento de la biomasa se desarrolla en forma de películas biológicas adheridas a discos (medio de soporte) que permanecen en rotación sobre un eje, y que se mantienen en contacto con el agua residual.
El contacto entre la biomasa adherida a los discos y el agua residual se lleva a cabo gracias a que los discos permanecen sumergidos el 40% dentro del agua residual, mientras que el resto permanece expuesto al aire, lo que permite la oxigenación de la biomasa y su efecto depurador gracias al movimiento de rotación.
La cantidad de oxígeno disuelto empieza en niveles bajos en las primeras etapas del tratamiento, y conforme el agua se va depurando a lo largo del disco, va aumentando hacia el final del contactor biológico.
Conforme la biomasa crece, parte de ésta se va desprendiendo de los discos y pasan con el agua tratada hacia el sedimentador secundario, donde se separa como lodo biológico del agua clarificada por acción de la gravedad.
VENTAJAS
- Sistema relativamente simple, el trabajo se lo realiza a través de discos giratorios
- Alta eficiencia de remoción de la contaminación orgánica (DBO5), de hasta el 85% de la contaminación orgánica
- Permite remoción de nitrógeno
- Resistente a cargas de choque y tóxicas
- Tiempos de retención hidráulica cortos
- Poco consumo energético, bajos costos de operación y mantenimiento
- Lodos biológicos de buena sedimentabilidad
- No se requiere de recirculación de efluente y de lodos
- Construcción modular, requiere espacios pequeños
- No se tienen problemas de ruido
- No presentan problemas de formación de espumas
- Ideal para poblaciones pequeñas con poca disponibilidad de espacio.
REACTOR DE LECHO FIJO MOVIL (MBBR)
Los sistemas de MBBR o reactores de lecho fijo móvil, es un sistema de tratamiento biológico, en el cual la biomasase adhiere en lechos de soporte que permanecen suspendidos mediante agitación con aire. Los lechos de soporte tienen un área superficial alta, superior a 3000 m2/m3 de volumen útil, permitiendo que el medio portante pueda ser colonizado por una gran cantidad de biomasa, lo que conduce a tasas muy altas de biodegradación, con la optimización del espacio disponible.
Para evitar que el material de soporte (que generalmente es un polímero plástico) se arrastrado fuera del tanque de aireación, la conexión entre el tanque de aireación con el sedimentador secundario se realiza por la parte inferior, y dispone de una rejilla.
Estos sistemas permiten además disponer de cámaras anóxicas con lecho de soporte específicos para la desnitrificación de aguas con altas cargas de nitrógeno.
VENTAJAS
- Se requieren espacios menores que en sistemas convencionales como lodos activados.
- Puede ser aplicado tanto para eliminar compuestos orgánicos carbonáceos como para eliminar N orgánico y amoniacal.
- Cuando se requiere únicamente de remoción de compuestos orgánicos carbonáceos, no se suele requerir recirculación de lodo.
- Se requieren menores tiempos de retención hidráulico, obteniéndose remociones de contaminantes orgánicos de hasta el 95% (DBO5).
- Produce lodos ya estabilizados, por lo que no requieren tratamientos adicionales mayores. Estos lodos pueden ser aprovechados como fertilizantes, mejoradores de suelo y obtención de biogás, entre otras.
ISA Ingeniería y Servicios Ambientales diseña, fabrica e instala Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales de los 3 tipos de Sistemas de Tratamiento. Es importante notar que ninguno de los tratamiento es mejor a otro sino que deberá ser seleccionado en base a las necesidades de cada empresa, petrolera o sector industrial.
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BIBLIOGRAFÍA: Romero Rojas, J. A. (2002). Tratamiento de Aguas Residuales: Teoría y Principios de Diseño. Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería.
Autor: Ing. Carlos Toledo. Gerente Técnico en ISA.
