Biodiscos Rotatorios

Sistemas de cultivo adherido, rotan en tanques en los que el agua residual fluye de manera continua. Se sumergen hasta aproximadamente el 40% de su diámetro. El desprendimiento debe generar la turbulencia suficiente para que mantenga a los sólidos en suspensión conforme el agua pasa por el tanque.

Sistema de Biomasa Adherida

Requiere un soporte que sirve como medio de soporte a la biomasa formando lo que se conoce como biopelícula, el espesor está entre 0.1 y 0.3 mm.

Soporte Fijo

Lechos biopercoladores, el agua residual fluye formando la biopelícula.

Movil

Biodiscos rotatorios, girando alrededor de un eje, moviéndose dentro de un fluido.

Diferencia con los Lechos

  • Movimiento: L estáticos, B giratorios.
  • Material: L roca o plástico, B plástico.

Los microorganismos que se desarrollan remueven el sulfato del agua residual y utilizan oxígeno para sostener sus procesos metabólicos. En virtud de que la biopelícula se oxigena fuera del tanque que contiene agua residual, podría desarrollarse en condiciones anaerobias. Debido a que cuando se usan módulos múltiples en serie, se puede inyectar aire en el fondo del tanque.

Etapas

  1. DBO carbonácea.
  2. DBO nitrogenada.
  3. 1 o 2 etapas de aplicaciones de desbaste.
  4. 6 o más tratamientos avanzados con nitrificación.

Infraestructura

Tanques de concreto o acero, configuración semicircular y eliminar los espacios muertos donde podría acumularse la biomasa que se desprende.

Ventajas

  • Alta eficiencia de remoción de carbono y nitrógeno.
  • Tiempos de retención cortos.
  • Poco consumo energético, bajos costos.
  • Confiabilidad, resistencia a carga de choque y tóxicos.

Desventajas

  • Fallas en los discos, ejes y motores.
  • Fugas lubricantes.
  • Criterios de diseño muy diferentes.

RAFA: Reactores Anaerobios de Flujo Ascendente

Proceso de un solo tanque. Solución viable para el tratamiento debido a su bajo consumo de energía y capacidad de tratar desechos con alta carga orgánica. Involucra un complicado sistema de reacciones bioquímicas. Requiere un buen pretratamiento para evitar que se obstruyan las tuberías. Velocidades bajas.

Proceso

El agua ingresa por el fondo del tanque, pasa por un manto de lodos. El biogás, lodo y el líquido tratado suben, entran en contacto con deflectores y separan el biogás y sedimentan los lodos. El biogás es captado por una campana y sale el líquido tratado.

Laguna Anaerobia vs RAFA

  • Flujo: horizontal / vertical.
  • Gas producido: se libera al ambiente / se almacena.
  • Construcción y operación: fácil / difícil.
  • Tiempos: largos, días / cortos, horas.
  • Área: mayor área / menor área.

Controlar la Operación

  • Físicos: temperatura, mezclado, pH, sólidos totales y volátiles.
  • Químicos: alcalinidad, producción de gas, nitrógeno, ácidos volátiles, DBO, DQO.
  • Biológicos: huevos de helmintos, coliformes fecales y totales.

Degradación Anaerobia

Transformación de la materia orgánica, donde no hay presencia de oxígeno libre. Solo una pequeña parte de energía es liberada, mientras que la mayor parte de esa energía permanece como energía química en el metano producido.

Ventajas

  • Bajos costos de construcción y operación.
  • Baja producción de lodos.
  • Bajo consumo energético.
  • Generan biogás.
  • Bajos requerimientos de espacio.

Desventajas

  • Necesita etapa de post tratamiento.
  • La eliminación de patógenos no es suficiente.
  • Tiempo de la puesta en marcha del sistema es elevado.

Desinfección

Proceso que debe realizarse en el efluente cuando pueda crear peligros de salud. Disminuir microorganismos patógenos o inactivar sus quistes o esporas.

Agentes Químicos

  • Cloro.
  • Dióxido de cloro.
  • Ozono.

Agentes No Químicos

  • Radiación UV.
  • Radiación gamma.
  • Filtración con membrana.

Estaciones de Cloración

  1. Demanda de cloro del agua: ensayos durante diferentes periodos del año.
  2. Dosis de cloro necesarias: con base en el tiempo de contacto, posibles puntos de aplicación.
  3. Puntos de aplicación del cloro: no debe haber segregación dentro de la masa líquida y debe haber una rápida distribución.

Manejo de Lodos

Tipos:

  • Lodo primario de la sedimentación.
  • Lodo secundario del tratamiento biológico.
  • Lodos digeridos de la sedimentación primaria y secundaria.

Estabilización

  • Tratamiento primario / no estabilizado.
  • Lagunas facultativas / estabilizado.
  • Lagunas anaerobias + facultativas / estabilizado.
  • Lodos activados convencionales / no estabilizado.
  • Lodos con aeración extendida / estabilizado.
  • Lechos / no estabilizado.
  • Biodiscos / no estabilizado.
  • RAFA / estabilizado.

Tratamiento

  • Espesadores: gravedad / flotación.
  • Estabilización: desinfección aerobia / desinfección anaerobia.
  • Secado: filtros / centrifuga / lechos de secado / lagunas.
  • Reducción: incineración / pirolisis.
  • Disposición: relleno sanitario / suelo / lagunas / océano.

Espesadores por Gravedad

Sedimentadores dotados o no de barredora de lodos para concentrar el lodo.