Tratamiento biológico

El proceso usual de tratamiento de aguas residuales
puede dividirse en tres etapas:

 Tratamiento primario o físico

 Tratamiento secundario o biológico

 Tratamiento terciario

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mg/l

Los objetivos del tratamiento biológico son reducir el
contenido de materia orgánica de las aguas, disminuir
su contenido en nutrientes, y eliminar los patógenos y
parásitos. Estas metas se logran por medio de procesos
aeróbicos y anaeróbicos, en los cuales la materia
orgánica es metabolizada por diferentes cepas
bacterianas.


Lecho bacteriano

Contactores
biológicos
rotativos

Tratamiento Reactor
biológico biológico
secuencial

Humedales

Lodos activados


 Sistema de depuración biológica de aguas
residuales en el que la oxidación se produce al hacer
circular, a través de un medio poroso, aire y agua
residual. La circulación del aire se realiza de forma
natural o forzada, generalmente a contra corriente
del agua.


Distribuidor Brazos de Medio
Tanque
rotativo reparto soporte

De planta Pequeño deposito Tubos de
Material sobre el
circular y abierto de sección sección circular
que se deposita la
muro circular, de o
materia orgánica
perimetral manera vertical rectangular, por
vertical recto los que sale el
agua


 El tratamiento se proporciona mediante difusión de
aire por medios mecánicos en el interior de tanques.

 Durante el tratamiento los microorganismos forman
floculos que, posteriormente, se dejan sedimentar en
un tanque, denominado tanque de clarificación.


 Este sistema permite una remoción de hasta un 90%
de la carga orgánica.


 Requiere de instalaciones costosas y la instalación de
equipos electromecánicos que consumen un alto costo
energético.

 Por otra parte produce un mayor volumen de lodos que
requieren de un tratamiento posterior por medio de
reactores anaeróbicos y/o su disposición en rellenos
sanitarios bien instalados


 Este sistema consiste en la reproducción controlada, de
las condiciones existentes en los sistemas lagunares
someros o de aguas lenticas los cuales, en la
naturaleza, efectúan la purificación del agua. Esta
purificación involucra una mezcla de procesos
bacterianos aerobios-anaerobios que suceden en el
entorno de las raíces de las plantas hidrófilas, las
cuales a la ves que aportan oxigeno consumen los
elementos aportados por el metabolismo bacterial y lo
transforman en follaje.


 Las especies vegetales más utilizadas pertenecen a los
géneros Phragmites, Typha, Scirpus, Iris, Nymphaea,
Juncus, Carex, Alisma, Myriophyllum, Ceratophyllum,
Butomus


 Este sistema es el más amigable desde el punto de vista
ambiental ya que no requiere instalaciones
complejas, tiene un costo de mantenimiento muy bajo
y se integra al paisaje natural propiciando incluso
refugio a la vida silvestre.
 Quizás se podría mencionar como única desventaja la
mayor cantidad de superficie necesaria.


 Consiste en una serie de procesos microbiológicos que
ocurren dentro de un recipiente hermético, que
realizan la digestión de la materia orgánica con
producción de metano. Pueden intervenir diferentes
tipos de microorganismos, pero es desarrollado
principalmente por bacterias


 Generalmente requiere de instalaciones menos
costosas, y no hay necesidad de suministrar
oxígeno, por lo que el proceso es más barato y el
requerimiento energético es menor. Por otra parte,
se produce una menor cantidad de lodos (el 20%
en comparación con un sistema de lodos activos).


 Es más lento que el tratamiento aeróbico, es decir,
requiere un mayor tiempo de contacto o retención
hidráulica, así como más tiempo de aclimatación, lo
que impide el tratamiento de grandes volúmenes de
aguas servidas


 Sistemas de depuración de aguas consistentes en un
medio soporte inerte que de manera secuencial se
encuentra expuesto alternativamente al agua y al aire.
Hay que diferenciar entre el biodisco y biocilindro.
Exteriormente son prácticamente iguales, pero su
funcionamiento es distinto. El primero de ellos, el
medio soporte son discos circulares mientras que los
segundos son cilindros perforados rellenos de
elementos sueltos y desordenados

Eje Medio
Celda Accionamiento
horizontal soporte

Construcción Motores con Tubos de
Elementos de
de acero de varios trenes de sección
polímeros de alta
sección engranajes, con cuadrada o
densidad, sobre
rectangular reductores de cilíndrica sobre
los que se forma
con fondo velocidad la que se
el biofilm
semicircular encuentra el
medio soporte


CBR DESCUBIERTO
BIODISCO

CBR INSTALADO

 Sistema de depuración biológica basado en el proceso
de oxidación de la materia orgánica por los
microorganismos, que durante la fase de aireación se
encuentran en un estado de suspensión en el agua
residual contenida en el reactor. Un SBR permite
realizar en un único tanque todas las etapas del
proceso funcionando como un reactor de flujo
discontinuo en el que se temporizan cada una de las
etapas


entrada
salida Esquema de tanque SBR

Decantador REACTOR
BIOLOGICO

Tanque SBR instalación


1) Llenado: durante esta primera etapa el líquido residual se introduce
gradualmente hasta alcanzar un nivel adecuado en el estanque a fin de
acumular una gran cantidad de sustrato orgánico.

2) Mezcla: se accionan los mezcladores y comienza el proceso de
desnitrificación, gracias a las bacterias facultativas que para su desarrollo
necesitan condiciones anóxicas.

3) Aireación-mezcla: la activación del sistema de aireación provee el oxígeno
necesario para las reacciones biológicas aeróbicas con eliminación de DBO y
transformación del nitrógeno amoniacal en nitratos.

4) Sedimentación: parada de los dispositivos de aireación y de mezcla. Este
proceso se lleva a cabo en reposo absoluto, aprovechando toda la superficie del
estanque SBR como estanque de sedimentación.

5) Vaciado y fase inactiva: en esta fase se recoge gradualmente el efluente
depurado y clarificado una vez realizada la sedimentación; el posible período
de quietud coincide con el alejamiento del fango en exceso hacia la cuba de
decantación.

 Gran flexibilidad del sistema y la ausencia de
recirculación del fango. Las diferentes etapas y las
duraciones correspondientes pueden modificarse según
exigencias especiales.

 Además existe la posibilidad de controlar el proceso con
dos reactores que pueden funcionar alternativamente, de
manera que el sistema garantice unos rendimientos
siempre constantes también con cargas variables. En
consecuencia se asegura la ausencia de emanaciones
desagradables debidas a los picos de concentración de
carga, que caracterizan las instalaciones tradicionales.


 Las fosas sépticas son unidades de tratamiento
primario de las aguas negras domésticas; en ellas
se realiza la separación y transformación físico-
química de la materia sólida contenida en esas
aguas. Se trata de una forma sencilla y barata de
tratar las aguas negras y está indicada
(preferentemente) para zonas rurales o
residencias situadas en parajes aislados. Sin
embargo, el tratamiento no es tan completo como
en una estación para tratamiento de aguas negras.


 Utilizados para el tratamiento de aguas residuales
pueden ser divididos en dos grandes grupos en base a
tipo de crecimiento microbiano:

 1. de lecho fijo, formando biopelículas,
 2. de crecimiento libre o suspendido.


Es el digestor anaerobio más simple. Viene a ser un cultivo microbiano
continuo, con una entrada continua de medio y una salida continua de residuos
(agua tratada) y exceso de biomasa

Se trata de un reactor de mezcla completa y un posterior decantador para separar
sólidos de líquidos, lo que permite reciclado de parte de la biomasa.


 La innovación técnica de este tipo de reactores reside en un dispositivo
situado en la parte superior del reactor (separador de tres fases- GSS)
que permite separar internamente la biomasa, el efluente tratado y el
biogás. Con ello se consigue acumular grandes cantidades de biomasa -
muy activa - que adopta la estructura de gránulos compactos con una
elevada capacidad de sedimentación. Es el más extendido a escala
industrial.


 Tanto la alimentación como la decantación tienen lugar por lotes en
series discontinuas en un único reactor. La secuencia cíclica incluye
cuatro etapas: alimentación, reacción, sedimentación y vaciado.

 Conceptualmente se podría considerar como una serie de reactores
UASB conectados en serie. Está formado por un único tanque con una
serie de deflectores o paneles internos verticales que fuerzan el paso
del agua entre ellos.


 En ellos la biomasa se encuentra inmovilizada en, o alrededor
de, partículas o superficies inertes formando biopelículas.

 La biomasa se encuentra unida a un medio inerte o atrapada en él. El
afluente atraviesa el reactor con flujo vertical, bien ascendente o
descendente. El tamaño de dichas partículas es relativamente grande y
su tasa de colonización por parte de las bacterias depende de la
rugosidad, porosidad, tamaño de poro, etc.


 En los RBC los microorganismos están unidos a un
soporte ligero formando una película. El soporte,
constituido por una serie de discos paralelos, se
encuentra casi totalmente sumergido y gira
lentamente sobre un eje horizontal dentro del
tanque cerrado por el que fluye el medio a tratar,
es igual a la de fricción por arrastre.


 Estos reactores son, en esencia, idénticos a los sistemas de
contacto pero con la incorporación de un medio inerte en el
reactor. La cantidad de material soporte es pequeña, sus
dimensiones también lo son y tienen baja velocidad de
sedimentación.

 Técnicamente, un reactor FEB es una estructura cilíndrica,
empaquetada hasta un 10% del volumen del reactor con un
soporte inerte de pequeño tamaño lo que permite la
acumulación de elevadas concentraciones de biomasa que
forman películas alrededor de dichas partículas. La
expansión del lecho tiene lugar gracias al flujo vertical
generado por un elevado grado de recirculación. La
velocidad ascensional es tal que el lecho se expande hasta un
punto en el que la fuerza gravitacional de descenso


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