EJEMPLO http://www.rema.com.mx/plantaaguasnegras.html(pagina)

En REMA como líderes en desarrollo de tecnología utilizamos procesos tanto aeróbicos como anaeróbicos. En el siguiente documento se puede ver una descripción amplia de la combinación de ambos procesos.

Sistemas:

Físico (mezclado, separación) Fisicoquímico (coagulación-floculación) Biológico:

o Anaerobioo Aerobio

ANAEROBIO:Mat. Org. CH4+ CO2+ H2OLagunas de estabilizaciónUASB, EGSB (Reactor de lecho de lodos de flujo ascendente)Híbridos

AEROBIOS: Mat. Org. + O2 CO2 + H2OLagunas de estabilizaciónFiltros percoladores Sistema de lodos activados

Sistema convencional de lodos activados

Problemas :

Baja eficiencia de la PTAR

Sobrecarga Falta de investigación, explotación y remodelización de los sistemas Costos energéticos elevados Producción elevada de lodos (YX/S = 0.6) Grandes áreas

Procesos integrados (anaerobio-aerobio):

Menor consumo de oxígeno (energía) Tiempos de residencia hidráulicos (TRH) menores Menor producción de lodos Valorización de la materia orgánica en biogas

Bajos costos de funcionamiento

Comparación del sistema convencional con el sistema integrado

Parámetro Convencional Anaerobio/aerobio

Volumen aerobio (m3) 233 90

TRH (h) 6 2

Rendimiento (kgST.kg-DQO)

0.4 0.15

Potencia p/aireación (kW) 49 14

(25,000 hab, 46 L.s-1, S0=406 mgDQO.L-1, Gonçalves et al., 1999).

Hidrólisis: los compuestos orgánicos complejos (material particulado) son transformados en material disuelto más simple, por medio de enzimas producidas por bacterias fermentativas.

Acidogénesis: los productos solubles son convertidos en ácidos grasos volátiles, CO2, H2, H2S, etc, por la acción de las bacterias fermentativas acidogénicas.

Acetogénesis: los productos generados en la etapa anterior son transformados en sustrato para las bacterias metanogénicas.

Metanogénesis: finalmente se produce metano a partir de acetato (bacterias metanogénicas acetoclásticas) y de H2S y CO2 (bacterias metanogénicas hidrogenotróficas).

Sulfurogénesis: cuando hay sulfatos las bacterias sulfato reductoras compiten por el sustrato con las demás (se genera H2S y baja prod.CH4, hay problema de olores e inhibición).

REACTORES ANAEROBIOS

GENERALIDADES:Los reactores anaerobios pueden ser utilizados para tratar efluentes domésticos o industriales con altas cargas orgánicas.

Pueden utilizarse solos o con unidades de pos-tratamiento para producir un efluente final adecuado para su disposición final.

Comparación con tratamientos aerobios:

Ventajas:

bajo consumo de energía; no se requiere aporte de O2 posibilidad de recuperar y utilizar CH4 como combustible el lodo obtenido es un lodo ya estabilizado

Desventajas:

largo período de arranque si no se utiliza inóculo (4-6 meses) sensibilidad a variación de condiciones ambientales menor efliciencia en remoción de MO (aprox.80%)

TRATABILIDAD DE LOS EFLUENTES:

Para escoger el tratamiento más adecuado y evaluar la prod.de sólidos biológicos, metano, etc, se deben conocer las caract.del líquido a tratar: DBO, DQO, pH, alcalinidad, contenido de nutrientes, temperatura, presencia de compuestos tóxicos.

Los compuestos presentes en el afluente pueden ser clasificados como de degradación fácil, difícil o no degradables.

Balance de DQO en el proceso de degradación:

REQUISITOS AMBIENTALES:

Nutrientes: Se requiere la presencia de macronutrientes (N, P, S) y micronutrientes (Fe, Zn, etc) en proporciones adecuadas para atender las necesidades de los microorganismos. Estos elementos se encuentran presentes en el líquido residual doméstico.

Temperatura: Influye en la velocidad de metabolismo de las bacterias y en la solubilidad de los sustratos. Existen dos rangos para el proceso - mesófilo (30-35°C) y termófilo (50-55ºC)

pH:Entre 6 y 8 para que no se inhiba el proceso por las metanogénicas

Ausencia de OD

CONFIGURACION DE REACTORES:

La selección de la configuración del reactor depende de: TRH, qc, carga orgánica e hidráulica, factores ambientales, disponibilidad de área, etc.

En todos los casos es importante favorecer el contacto del líquido afluente con la biomasa activa en el reactor (para promover una degradación más eficiente).

Los diseños con sistema de retención de biomasa permiten aumentar qc, reduciendo el TRH.

Sistemas convencionales:

Trabajan con cargas volumétricas bajas, altos tiempos de retención hidráulica y no cuentan con mecanismos de retención de sólidos.

Sistemas de alta tasa: Los reactores cuentan con mecanismos de retención de biomasa, lo que permite la operación con bajos TRH y altos qc. Existen dos tipos de reactores: de crecimiento disperso y de crecimiento adherido.

Inmobilización de biomasa: Crecimiento disperso: Los microorganismos se adhieren y agregan unos a otros formando flocs o gránulos que se mantienen suspendidos en el reactor debido a las condiciones hidráulicas.

Crecimiento adherido: Las bacterias se adhieren a un medio soporte formado por material inerte como arena, piedra, plástico.

Al favorecer el desarrollo y retención de gran cantidad de microorganismos en el reactor, se logran altas velocidad de tratamiento, lo que permite aplicar altas cargas orgánicas en tanques de volumen reducido.

Distribución del afluente:

Se debe distribuir el sustrato afluente en forma uniforme en la parte inferior del reactor, evitando cortocircuitos a través de la capa inferior de lodo.

Esto es fundamental cuando se tratan líquidos domésticos o la temperatura de operación es baja ya que la producción de gas no es suficiete como para lograr la mezcla adecuada.

El sistema se diseña a partir de un canal de distribución ubicado en la parte superior, que distribuye el afluente a través de tubos que descargan el líquido en la zona inferior del reactor.

A continuación se verán los parámetros de diseño para cada uno de los componentes del sistema (canaletas y tubos de distribución).

Esquemas para tanque circular o rectangular: