Reactores UASB

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO HIDRAULICO UN REACTOR
UASB UTILIZADO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Diana Arroyave Gómez, Maribel González Arteaga y Darío Gallego Suárez.
Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Facultad de Minas.
Calle 55 Nº 80-54 apto 523, margoiq@yahoo.com.
Palabras claves: Comportamiento hidráulico, tipo de flujo, dispersión
Resumen: El estudio fuerealizado a partir de una prueba de
trazadores que incluyó la búsqueda y selección de una sustancia
trazadora apta para la digestión anaerobia (LiCl). Mediante de la
aplicación de tres modelos para flujo real, Dispersión, Resnick y
tanques en serie, se pudo concluir acerca del tipo de flujo
predominante en el reactor. Se determinó también
que los
parámetros de diseño operacionales tales como lacarga orgánica
volumétrica, la velocidad superficial no corresponden a valores
adecuados

Introducción.
parte del sedimentador, el flujo es laminar
parecido a flujo pistón.

En la actualidad, existe un gran problema en lo
que respecta a los sistemas implementados para
el tratamiento de aguas residuales, ya que la
mayoría de las veces estos sistemas no se
encuentran en
condicionesóptimas de
funcionamiento, debido principalmente a que el
diseño y la operación no se realiza
adecuadamente en la gran mayoría de los casos,
lo que
hace muy importante la evaluación
constante de los sistemas de tratamiento de
aguas residuales para garantizar el logro de los
objetivos técnicos y económicos.

Este reactor tiene entonces un modelo de flujo
pistón- mezcla completa- pistón y de unaforma
global, este comportamiento se inclina mas hacia
flujo completamente mezclado (2)
Figura 1. Representación esquemática de un reactor
UASB y la variación de la concentración de lodo con la
altura.
Gas

Efluente

Los reactores (UASB) han sido ampliamente
usados para el tratamiento de aguas residuales
de baja y alta carga orgánica, de naturaleza
soluble y compleja (4). Laoperación de éstos se
basa en la actividad autorregulada de diferentes
grupos de bacterias que degradan la materia
orgánica y se desarrollan de manera continua,
formando un lodo biológicamente activo dentro
del reactor, siempre y cuando en el interior se
tenga un buen contacto con el agua residual y un
tiempo de permanecía suficiente para alcanzar
una alta eficiencia en la remoción de materialorgánico biodegradable (10, 12). Para garantizar
una buena operación de este tipo de reactores, es
necesario evaluar su comportamiento hidráulico
con el fin de identificar el tipo de flujo y los
problemas que lo afectan.

GSL

Manto

Manto

Transición

lecho

Afluente

Lecho

Concentración de lodo (Kg/m3 )

En este trabajo se presenta el estudio hidráulico
para determinar ladistribución de flujo, tiempo
real de residencia y los parámetros de diseño de
un reactor UASB. Finalmente se concluye acerca
de su desempeño actual con los parámetros de
diseño que posee

En la Figura 1 se muestra un esquema del reactor
UASB. Estudios realizados por Hulshoff y Lettinga
(1988), identificaron diferentes zonas hidráulicas
en un reactor UASB; en el lecho de lodo el flujo
estipo pistón, en el manto de lodo el
comportamiento es turbulento y el flujo puede
llegar a ser completamente mezclado y en la

1. DESCRIPCIÓN DEL REACTOR UASB
La alimentación al reactor es tipo flauta, el agua
residual que se trata entra y se distribuye por el
fondo a través de cuatro anillos cada uno

1

(volumen 240 m3 y un flujo de 2.5 l/s) por medio
de una dosis instantáneacorrespondientes a
0,177 mgLi+/L asumiendo, según lo predicho
teóricamente, que el reactor tiene un predominio
de mezcla completa. Se seleccionó el LiCl como
trazador porque el litio es un elemento inerte para
las bacterias metanogénicas a concentraciones
menores de 1 g/l. Se adicionó 2 ml de ácido
nítrico a las muestras, para preservarlas hasta su
posterior análisis (2). Se determino la...