![Page 1: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/1.jpg)
UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONADepartament d’Enginyeria Química
Escola Tècnica Superior d’Enginyeria
ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTS
J. A. Baeza, J. Carrera, C. Casas i J. Lafuente
![Page 2: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/2.jpg)
ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTS
Nitrogen Oxidació i reducció a N2
Fòsfor Acumulació intracel·lular
![Page 3: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/3.jpg)
ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
NH4+ Ammonium oxidizers NO3
-Nitrite oxidizersNO2-
Heterotrophic bacteria CO2 + H2O + N2COD + NO3-
![Page 4: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/4.jpg)
ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
SEDIMENTADOR
Influent
Efluent
Recirculació interna
NO3-
DQO
NO3-
NO3-
Recirculació externa
NO3-
N2
ANÒXIC OXICNH4
+NH4
+
![Page 5: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/5.jpg)
CONFIGURACIONS PER L’ELIMINACIÓ
BIOLÒGICA DE NITROGEN
![Page 6: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/6.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
Ludzack-Ettinger modificat
Recirculació interna (1-4 Q)
Sedimentador
Recirculació externa (0.5-1 Q)
Purga
Influent (Q) Efluent
Reactor aerobiReactor anòxic
![Page 7: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/7.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
Bardenpho
Recirculació interna (1-4 Q)Sedimentador
R. anòxic
Influent (Q)
R. anòxic R. aerobiR. aerobi
Purga
Efluent
Recirculació externa (0.5-1 Q)
![Page 8: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/8.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
Canal d’oxidació
Efluent
Sedimentador
Recirculació externa
Influent (Q)Aireació
Agitació submergida
![Page 9: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/9.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
Canal d’oxidació en fases alternes
FASE 10 - 1.5 horas
FASE 43.5-4 horas
FASE 21.5-2 horas
FASE 32-3.5 horas
ANÓXICO
AERÓBICO
ANÓXICO
AERÓBICO
AERÓBICO
AERÓBICOAERÓBICO
AERÓBICO
![Page 10: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/10.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
Reactor discontinu Seqüencial (SBR)
cycle
Filling phase
Anoxic phase
Aerobic phase
Settling phase
Extraction
Idle
Influent
Effluent
Air
![Page 11: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/11.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
Biomasses separades
Derivació del influent
Influent (Q)
PurgaPurgaRecirculació externa (0.5-1 Q) Recirculació externa (0.5-1 Q)
Reactor anòxicReactor aerobiSedimentador
Aireació
Sedimentador
Efluent
![Page 12: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/12.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA D’AMONI
Biodisc
SedimentadorBiodiscs
Efluent
Purga
![Page 13: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/13.jpg)
PARÀMETRES D’OPERACIÓ
Nitrificació 2 mol de bicarbonat per mol d’amoniAlcalinitat
Necessitat 4.57 kg per kg N[OD] 2 mg/L
Oxigen
Nitrificació 7.5 - 8.5Desnitrificació 7 - 9
pH
Necessitat DQO pel procés de denitrificacióDQO
Estiu 8 - 10 diesHivern 12 - 20 dies
Temps de residència cel·lular
![Page 14: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/14.jpg)
ELIMINACIÓ BIOLOGICA DE FÒSFOREBPR (Enhanced Biological Phosphorus Removal)
PAO (Polyphosphate Accumulating Organisms)
CONDICIONS ANAEROBIES + AEROBIES
![Page 15: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/15.jpg)
CONDICIONS ANAERÒBIES
Acetil-CoA
NADH2
ATP
PHB
GLY
PO43-Poly-P
HAc
![Page 16: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/16.jpg)
CONDICIONS AERÒBIES
NADH2
ATP
PHB Poly-PGLY PO43-
![Page 17: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/17.jpg)
PERFIL TÍPIC ELIMINACIÓ FÓSFOR
Time (min)
0 50 100 150 200 250 300 350
Ace
tate
, PH
B, G
lyco
gen
(mg
CO
D·L
-1)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Phos
phor
ous (
mg
P·L
-1)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
GLYCOGEN
PHB
PHOSPHOROUSACETATE
ANAEROBIC AEROBIC
![Page 18: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/18.jpg)
CONFIGURACIONS PER L’ELIMINACIÓ
BIOLÒGICA DE FÒSFOR
![Page 19: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/19.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE FÒSFOR
A/O
SedimentadorReactor anaerobi Reactor aerobi
Recirculació externa (0.5-1 Q)
Purga
Influent (Q) Efluent
![Page 20: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/20.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLOGICA DE FÒSFOR
Reactor discontinuo Seqüencial (SBR)
cycle
Filling phase
Anaerobic phase
Aerobic phase
Settling phase
Extraction
Idle
Influent
Effluent
Air
![Page 21: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/21.jpg)
PARAMETRES D’OPERACIÓ
Evitar la presència d’oxigen i/o nitrat al reactor anaerobi
Fracció anaeròbia de 15 - 20% del volum total de reactors
pH entre 6.5 -7.5
Necessitat de matèria orgànica fàcilment biodegradable al reactor anaerobi
Temps de residència cel·lular òptim de 9 - 11 dies
![Page 22: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/22.jpg)
CONFIGURACIONS PER L’ELIMINACIÓ
BIOLÒGICA SIMULTÀNIA
DE NITROGEN I FÒSFOR
![Page 23: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/23.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NITROGEN I FÒSFOR
A2/O
Recirculació interna (1-3 Q)
SedimentadorReactor anóxic
Recirculació externa (0.5-1 Q)
Purga
Influent (Q) Efluent
Reactor aerobiReactor anaerobi
![Page 24: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/24.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NITROGEN I FÒSFOR
Bardenpho modificat
Recirculació interna (1-4 Q)Sedimentador
Influent (Q)
R. anóxic R. aerobiR. anóxic R. aerobi
Purga
Efluent
R. anaerobi
Recirculació externa (0.5-1 Q)
![Page 25: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/25.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NITROGEN I FÒSFOR
UCT
Recirculació interna (1-2 Q)Recirculació anóxica
(1-2 Q)
SedimentadorReactor anòxic
Recirculació externa (0.5-1 Q)
Influente (Q)
Reactor anaerobi
Efluent
Purga
Reactor aerobi
![Page 26: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/26.jpg)
CONFIGURACIONS PER ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NITROGEN I FÒSFOR
Canal d’oxidació modificat
Efluent
Sedimentador
Recirculació externa
R. anaerobiInfluent (Q)
Agitación sumergida
Aireación
![Page 27: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/27.jpg)
ELIMINACIÓ BIOLOGICA DE AMONIalternatives
Nitritació / Desnitritació
NH4+ NO2
-
DQO + NO2- N2
![Page 28: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/28.jpg)
ELIMINACIÓ BIOLOGICA DE AMONIalternatives
Single reactor system for High Ammonia Removal Over Nitrite (SHARON)
NH4+ + HCO3
-+ 0.75 O2 0.5 NH4
+ + 0.5 NO2-
+ 1.5 H2O
ANaerobic AMmonia OXidation (ANAMOX)
NH4+ + NO2
-N2 + 2 H2O
![Page 29: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTSaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica... · Sedimentador Recirculació externa (0.5-1 Q) Purga Influent (Q) Efluent Reactor anòxic](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022011816/5e6ba594e83273482639e0f9/html5/thumbnails/29.jpg)
UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONADepartament d’Enginyeria Química
Escola Tècnica Superior d’Enginyeria
ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTS
J. A. Baeza, J. Carrera, C. Casas i J. Lafuente