Biofiltros

BIOFILTROS PERCOLADORES.
Todos los reactores biológicos aerobios suponen la presencia de un crecimiento biológico que se mantiene en suspensión dentro del reactor y se denominan reactores de crecimiento biológico en suspensión. Hay, además, otro tipo de reactores, en donde se utiliza algún tipo de soporte del crecimiento biológico, que se mantiene fijo en él, se denominan reactores decrecimiento biológico asistido. Los filtros percoladores pertenecen a este tipo de reactores.
Un filtro percolador es un relleno cubierto de limo biológico a través del cual se percola el agua residual, la cual se distribuye en forma de pulverización uniforme sobre el lecho mediante un distribuidor rotativo del flujo. El agua residual percola de forma descendente a través del relleno y el efluente serecoge en el fondo.







Dentro del relleno se encuentra una capa de limo con un espesor total entre 0.1 y 2 mm, formado de una subcapa aerobia y de otra anaerobia, si ésta excede dicho rango, puede presentarse una obstrucción del relleno, perjudicando de este modo, el flujo del agua residual y la transferencia de oxígeno a los microorganismos aerobios, provocando la fase endógena de éstos.El espesor de la subcapa aerobia es función del caudal de agua residual que se aplique, así como de la DBO. A mayor DBO del afluente, menor va a ser el espesor de la subcapa aerobia, puesto que se realiza un consumo más rápido de oxígeno. Por otro lado, los caudales elevados favorecen a que se mantenga una subcapa aerobia más espesa debido al oxígeno disuelto suministrado con el afluentepulverizado.
En el proceso biológico aerobio que tiene lugar en la subcapa aerobia, el sustrato se oxida parcialmente para proporcionar la energía necesaria para el proceso biológico. Otra parte del sustrato se utiliza para sintetizar nuevo material de constitución del lodo. En la subcapa anaerobia, la degradación ocurre con formación de ácidos orgánicos, CH4 y H2S.
En los filtros percoladores lamateria orgánica y coloidal se separa mediante oxidación aerobia, biosorción, coagulación y descomposición anaerobia.


Comparación entre filtros percoladores y el proceso de lodos activados.
Se ha encontrado que para rendimientos en la disminución de la DBO de aproximadamente el 60%, los filtros percoladores son más económicos que el proceso de lodos activados, sobre todo para caudalespequeños de aguas residuales. Para rendimientos superiores, del orden de 90% o más, el proceso de lodos activados es más económico. Estas consideraciones sugieren una posible operación en dos etapas: filtros percoladores seguidos por una planta de lodos activados. Un ejemplo de esto es el proceso de biofiltro activo, que se presenta en la imagen.

Debido a que las normas de calidad para el efluente soncada vez más rigurosas, es difícil para los filtros percoladores competir económicamente contra el proceso de lodos activados en el intervalo de rendimientos elevados de la disminución de la DBO, lo cual puede ser un factor importante contra la utilización de los filtros percoladores en el tratamientos de las aguas residuales.
Sin embargo, los filtros percoladores presentan algunas ventajassobre el proceso de lodos activados:
1) No se necesita energía para la aireación.
2) Su operación es sencilla.
3) Respuesta lenta y recuperación más rápida de los cambios bruscos de la DBO.
4) Son menos sensibles a la presencia de sustancias tóxicas en el afluente.
Constitución de los filtros percoladores.
Son lechos de 1 a 12 m de profundidad rellenos de materiales como roca, clinkers o calizacocida o materiales sintéticos de plástico. El agua residual percola a través del relleno y se pone en contacto con la capa de limo biológico.
Las dos consideraciones más importantes de los filtros percoladores son la superficie específica y el porcentaje de huecos. Esto es, los m2 de superficie de relleno por m3 de volumen total. A mayor superficie específica, mayor será la cantidad de limo...