REACTORES ANAERÓBIOS PSICÓFILOS CON FLUJO ASCENDENTE DE LODOS

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El uso de reactores UASB (Manta de lodo anaeróbio de flujo ascendente), para el tratamiento de aguas residuales domésticas, con biomasa psicrofílica (obligatoria y / u opcional: 10 ° C ÷ 25 ° C), ya es una realidad en los países tropicales, en particular en Brasil, Colombia e India. Desarrollado por procesos en los años 70,con éxitos experimentados, hoy, en estos países, es la clara indicación del fuerte potencial, de este tipo particular de reactor, para el tratamiento de aguas residuales domésticas. El proceso anaeróbio, con reactores UASB, presenta multiples ventajas, en comparación con los procesos aeróbios convencionales, sobre todo si se aplica en lugares con un clima templado cálido (temperatura media del mes más frío > 10 ° C)

MAPA CLIMATOLOGICO DE MÉXICO

En tales condiciones, de hecho, dicho sistema puede presentar las siguientes peculiaridades:

• Sistema compacto, con bajas dimensiones y consumo de suelo

• Bajos costos de construcción y operación

• Baja producción de lodos

• Bajo consumo de energía

• Eficiencias de eliminación satisfactorias de DQO y DBO respectivamente, al 80% y 90%

• Alta concentración y buenas características de deshidratación de exceso de lodo.

Cálido HúmedoCálido SubhúmedoFrioMuy seco o seco desérticoseco y semisecoTemplado HúmedoTemplado Subhúmedo

En situaciones donde las aguas residuales provienen de asentamientos residenciales y derivan principalmente del metabolismo de actividades humanas y domésticas, la presencia de compuestos de azufre y sustancias tóxicas generalmente ocurren en niveles muy bajos, siendo bien manejados por el sistema de tratamiento. Si está bien diseñado, construido y administrado, el sistema no presenta problemas particulares relacionados con la liberación de olores acoso o disfunciones de procedimiento debido a la presencia de sustancias y / o compuestos tóxicos y / o inhibidores.

El comienzo del sistema puede ser lento (variable de 4 a 6 meses), pero en situaciones donde en las que no se ha utilizado barro inoculante. Recientemente, con el uso de metodologías de “puesta en marcha” bien estructuradas y la creación de procedimientos adecuados operacionales, se ha logrado un progreso significativo hacia reducir el período de arranque de las plantas, minimizando problemas operativos relacionados con esta fase. En situaciones donde se han utilizado pequeñas cantidades de lodo inoculante (menos del 4% del volumen del reactor), se ha registrado una reducción, del período de arranque de, 2 a 3 semanas. En cualquier caso, la calidad de la biomasa, que se desarrolla en el sistema, depende mediante un procedimiento operativo apropiado y en consecuencia, la estabilidad y la eficiencia del proceso de tratamiento.

TEMPERATURA DEL AGUA RESIDUAL (ºC) CARGA BIÒLOGICA15 ÷ 2020 ÷ 2525 a 3030 ÷ 35

1 ÷ 33 ÷ 4

4 ÷ 1010 ÷ 14

TIEMPOS DE RETENCIÒN HIDRÀULICA RECOMENDADOS

PRINCIPIOS DEL PROCESO

CRITERIOS DE PROYECTO

El reactor UASB se inicia inoculando una cantidad suficiente de lodo anaeróbio y su alimentación, a un ritmo bajo, ocurre inmediatamente después, en modalidad de flujo ascendente. Este período inicial está indicado como una puesta en marcha del sistema, siendo la fase más i m p o r t a n t e d e l a operación del reactor. La tasa de alimentación del reactor debe incrementarse progresivamente, según la respuesta del sistema. Después de unos meses de operación, un lecho de lodo altamenteconcentrado (de 4% a 10%, es decir, de 40 a 100 gSST / L), se desarrolla en las proximidades del fondo del reactor. El lodo es muy espeso y presenta excelentes características de sedimentabilidad.

Uno de los aspectos de aplicación más importante del proceso anaeróbio de los reactores UASB, es su capacidad de desarrollar y mantener alta la actividad de lodos con excelentes característicasde sedimentación. Para este fin, es necesario adoptar diferentes medidas en relación con el diseño y la operación del sistema. Los principales criterios de diseño de reactores de tratamiento para aguas residuales orgánicas,sean ellos domesticos o industriales, son aquí abajo ilustrados:

ºC

TIEMPO HIDRÀULICO DE DETENCIÓN (H)TEMPERATURA DEL AGUA RESIDUALMEDIO DIA PICO (DURACIÒN DE 4 A 6 HRS

1516 A 1920 A 26

27

> 14 > 9> 10 A 14 > 7 A 9

> 6 A 9 > 4 A 6> 6 > 4

Velocidades recomendadas para reactores UASB que tratan aguas residuales domèsticas

ALCANCE INFLUYENTE

(m/h)

VELOCIDAD DE FLUJO ASCENDENTE

Medio CaudalCaudal màximoCaudal màximo temporal (pico)Caudales Màximos de 2 a 4 hrs.

0,5 ÷ 0,7< 0,9 ÷ 1,1

< 1,5

Velocidades recomendadas para los reactores UASB que tratan agua residuales domèsticas.

Las aguas residuales de la cervecería se componen aproximadamente de 55-75% de metano (CH ), 25-40%, Dioxido de carbono CO , y trazas de sulfuro de Hidrógeno H S. 422

FLUJO ANAEROBICO DE MANTA DE LODO

SECTORES PRINCIPALES DE APLICACIÒN

La manta de lodos anaerobios de flujo (UASB) es una opciòn altamente eficiente para tratar aguas residuales orgànicas de alta resistencia.

• Los contaminantes organicos se biodegradan y se transforman en Biogàs.• El Biogàs viene separado con un sistema especial, separaciòn de solidòs, liquidos gaseosos y

viene almacenado para la producciòn de energìa.

1.- Sector Alimenticio2.- Producción de bebidas

3.- Fabricas de papel4.- Industrias farmaceuticas

5.- Cervecerías6.- Tequileras

7.- Producción de Azucar8.- Aguas Residuales municipales

La biomasa granular, a diferencia de la biomasa floculante clàsica, tiene alta densidad de sedimentaciòn òptima.

VENTAJAS

• Sustancia Compacta (bajos volùmenes requeridos)• Bajo costo operacional• Recuperación de energía• Baja producción de lodos, en comparación con

los procesos floculentos

DESVETAJAS

• Necesita tratamiento posterior ya que los patógenos no se eliminan por completo• Lenta tasa de crecimiento de microorganismos• En la digestión anaerobia se genera H S2

Comparación de rendimiento de UASB con otras tecnologías de tratamiento de aguas residuales.

Parametro UASBProceso de

Lodo Activado (ASP)Filtro de Goteo

(TF)Estanque de estabilizacion

de residuos (WSP)

BOD eliminación, %

COD eliminación, %

TSS eliminación, %

TRH Total

Promedio de OLR aplicado para el

tratamiento de aguas resiguales

Área Promedio requerida (m / mld)

Generación de Biogás

75 - 83

70 - 80

70 - 80

4 - 10 hrs

1.0 - 2.0 KgCOD/m día

1450

0.05-0.25 (m /Kg COD eliminado)

85-90

80-95

85-90

12-14 hrs

0.3-0.55 KgBOD/m Día

1820

Nula

80-90

85-90

75-85

13-14 hrs

1.5 a 2.0 KgCOD/m Día

1620

Nula

75-85

70-85

75-85

8-15 dìas

50 a 450 KgBOD/ ha d

800

0.05 a 1.5 m /Kg BOD eliminado

(no suele recogerse)3

3 3 3

35

H y organismos consumidores de H2 2

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