Remocion de nutrientes en aguas residuales

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INDICE

I. INTRODUCCION 03

II ANTECEDENTES 07

III ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE NITRÓGENO 13

IV ELIMINACION BIOLÓGICA DEL FÓSFORO 31

V SISTEMAS DE TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE FANGOS

ACTIVADOS DE FLUJO DISCONTINUO 43

VI CONCLUSIONES 69

VII REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 71

I. INTRODUCCIÓN

Elproceso de fangos activados es el sistema de tratamiento biológico más habitual en el tratamiento de las aguas residuales. Fue desarrollado en Inglaterra en 1914 por Ardern y Lockett, quienes realizaron experimentos con un cultivo biológico en suspensión en un tanque aireado e introdujeron la idea de recircular la biomasa suspendida formada durante la aireación. Esta suspensión fue llamadafangos activados y correspondía a la biomasa activa responsable del proceso de depuración. Inmediatamente después de la publicación de su primer trabajo, comenzaron a desarrollarse instalaciones a gran escala en Inglaterra y en Estados Unidos.

La Figura 1.1 muestra la configuración básica del proceso de fangos activados. Normalmente, consta de un reactor donde se mantiene en suspensión uncultivo microbiano capaz de asimilar la materia orgánica presente en el agua residual a depurar. El proceso requiere un sistema de aireación y de agitación que suministre el oxígeno requerido por las bacterias encargadas de la depuración, evite la sedimentación de los flóculos en el reactor y permita la homogeneización de los fangos activados. Al cabo de un período de tiempo determinado, y una vezque la materia orgánica ha sido suficientemente oxidada, el líquido de mezcla se envía a un tanque de sedimentación (decantador secundario) donde se separa el fango biológico del agua. Una parte de la biomasa decantada se recircula al reactor para mantener una concentración de microorganismos adecuada, mientras que el resto del fango se extrae del sistema para evitar una acumulación excesivade biomasa y controlar el tiempo medio de estancia celular. Los fangos activados están constituidos por la biomasa formada y la materia particulada aportada por el agua residual (Winkler, 1998; Lee, 1996).

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Figura 1.1 Esquema básico de un proceso de fangos activados.

Variaciones de los Procesos de Fangos Activados

El sistema básico ha experimentado notables variaciones a lolargo de los años a fin de adaptarse a los distintos requerimientos del tratamiento. La Figura 1.2 muestra algunas de las distintas alternativas adoptadas en el proceso de fangos activados.

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Figura 1.2 Esquema de diferentes procesos de fangos activados.

Los primeros reactores de fangos activados fueron operados en régimen discontinuo, como una unidad de "llenado-vaciado". Sinembargo, la necesidad de tratar grandes caudales de aguas residuales y los problemas de control de estas unidades (grandes descargas de caudal frente al caudal afluente, obstrucción de los difusores de aireación durante la sedimentación, operación manual del ciclo cuando no se disponía de automatización), obligaron rápidamente a su transformación en reactores de flujo continuo, abandonándose eluso de estos durante cerca de 50 años (Droste, 1997).

La diferencia entre un reactor de flujo continuo y uno de flujo discontinuo (llenado- vaciado) es que el funcionamiento del primero obedece a una secuencia espacial, mientras que el del segundo sigue una secuencia temporal. Es decir, un tratamiento de tipo continuo consta de diferentes depósitos, cada uno con características particulares,por los que fluye el agua y en los cuales tiene lugar una fase determinada del tratamiento. El volumen de cada zona determina el tiempo medio en que el agua estará sometida a unas condiciones ambientales determinadas. Por otro lado, el agua de un reactor de flujo discontinuo permanece todo el tiempo en el mismo tanque y las diferentes fases del tratamiento se suceden en el tiempo, en función...
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