Sedimentacion secundaria en reactores aerobios
Páginas: 25 (6034 palabras)
Publicado: 15 de marzo de 2011
ARRANQUE Y OPERACIÓN DE REACTORES ANAEROBIOS
El uso de la tecnología anaerobia implica dos etapas fundamentales: el arranque y operación del sistema. Estas etapas generalmente se controlan a través del conocimiento de lo que entra al sistema de tratamiento: caudal de agua residual y su carga orgánica, así como la existencia o no de sustancias tóxicas en concentraciones apreciables. Elseguimiento de las salidas del sistema se desarrolla por medio del monitoreo de la calidad del efluente líquido y de la cantidad y calidad del efluente gaseoso. En ambas etapas, debe existir un conocimiento de las poblaciones microbiológicas existentes, los fenómenos de competencia por el sustrato, los procesos bioquímicos y el tipo de relaciones que se establecen entre ellas, aislándolas yclasificándolas con procedimientos que suelen demorar días y aún meses. Por lo tanto, al no disponerse de una herramienta ágil que permita un conocimiento detallado de los procesos biológicos que ocurren dentro de los reactores, el arranque y operación de ellos se fundamenta principalmente por la práctica del ensayo y error, sin embargo la microbiología juega un papel fundamental, aportando elementos quepermiten explicar las respuestas del sistema y evaluar la salud del reactor. Lo anterior se logra estudiando y caracterizando el lodo antes del arranque como inóculo potencial, durante el proceso de arranque para evaluar su evolución y durante la etapa de operación para realizar el seguimiento de su calidad (Díaz-Báez, 2002).
ETAPA DE ARRANQUE El arranque de un reactor anaerobio es el periodo detiempo durante el cual la biomasa anaerobia se adapta en cantidad y calidad a las características del agua residual. La duración de la etapa de arranque dependerá del tiempo que se requiera para obtener una calidad constante del efluente y una masa de lodo suficiente, que no varíe cualitativamente con el tiempo. Generalmente se identifica el final del arranque en lo que respecta a biomasa, con laaparición del fenómeno de granulación y/o formación de un floc o biopelícula estable. Existen diversas metodologías para el arranque de reactores anaerobios, las cuales se basan fundamentalmente en el seguimiento de parámetros de operación y dependiendo de la salud del sistema, en el aumento paulatino de la carga. Se han podido definir tres fases en el arranque (Campos, 1991; Lettinga, 1980): 1. 2. 3.adaptación primaria y crecimiento de bacterias degradadoras de los ácidos acético y propiónico; formación de una biomasa anaerobia metanogénica activa; formación de un lodo granular, si las condiciones del sustrato lo permiten.
El arranque se inicia con la aplicación de cargas orgánicas bajas, las cuales se incrementan cuando la salud del sistema lo permite, en lo que se refiere principalmentea contenidos de ácidos grasos volátiles (AGVs) y remoción de materia orgánica. Durante el arranque, existe peligro de sobrecarga orgánica y si esta ocurre, la fermentación ácida puede volverse predominante sobre la fermentación metanogénica, resultando en la acidificación del sistema. De otro lado, el arranque de reactores tratando aguas residuales domésticas es mucho más sencillo que el dereactores tratando aguas residuales industriales, ya que las características de las primeras proporcionan una capacidad buffer suficiente, que evitan la acidificación cuando existe acumulación de los productos de la fermentación ácida, debido principalmente a que en esta fase la población metanogénica es aún muy pequeña para convertirlos eficientemente (van Haandel, 1994).
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La estrategia delincremento gradual de la carga de acuerdo con la salud del sistema, generalmente produce largos periodos de arranque que pueden resultar del orden de varios meses; con el fin de reducirlos, se han desarrollado otros enfoques (Hulshoff-pol, 1989; Díaz-Báez, 2002): 1. Alta presión selectiva: consiste en la aplicación al reactor, de altas velocidades ascensionales que generan un lavado del lodo más...
El uso de la tecnología anaerobia implica dos etapas fundamentales: el arranque y operación del sistema. Estas etapas generalmente se controlan a través del conocimiento de lo que entra al sistema de tratamiento: caudal de agua residual y su carga orgánica, así como la existencia o no de sustancias tóxicas en concentraciones apreciables. Elseguimiento de las salidas del sistema se desarrolla por medio del monitoreo de la calidad del efluente líquido y de la cantidad y calidad del efluente gaseoso. En ambas etapas, debe existir un conocimiento de las poblaciones microbiológicas existentes, los fenómenos de competencia por el sustrato, los procesos bioquímicos y el tipo de relaciones que se establecen entre ellas, aislándolas yclasificándolas con procedimientos que suelen demorar días y aún meses. Por lo tanto, al no disponerse de una herramienta ágil que permita un conocimiento detallado de los procesos biológicos que ocurren dentro de los reactores, el arranque y operación de ellos se fundamenta principalmente por la práctica del ensayo y error, sin embargo la microbiología juega un papel fundamental, aportando elementos quepermiten explicar las respuestas del sistema y evaluar la salud del reactor. Lo anterior se logra estudiando y caracterizando el lodo antes del arranque como inóculo potencial, durante el proceso de arranque para evaluar su evolución y durante la etapa de operación para realizar el seguimiento de su calidad (Díaz-Báez, 2002).
ETAPA DE ARRANQUE El arranque de un reactor anaerobio es el periodo detiempo durante el cual la biomasa anaerobia se adapta en cantidad y calidad a las características del agua residual. La duración de la etapa de arranque dependerá del tiempo que se requiera para obtener una calidad constante del efluente y una masa de lodo suficiente, que no varíe cualitativamente con el tiempo. Generalmente se identifica el final del arranque en lo que respecta a biomasa, con laaparición del fenómeno de granulación y/o formación de un floc o biopelícula estable. Existen diversas metodologías para el arranque de reactores anaerobios, las cuales se basan fundamentalmente en el seguimiento de parámetros de operación y dependiendo de la salud del sistema, en el aumento paulatino de la carga. Se han podido definir tres fases en el arranque (Campos, 1991; Lettinga, 1980): 1. 2. 3.adaptación primaria y crecimiento de bacterias degradadoras de los ácidos acético y propiónico; formación de una biomasa anaerobia metanogénica activa; formación de un lodo granular, si las condiciones del sustrato lo permiten.
El arranque se inicia con la aplicación de cargas orgánicas bajas, las cuales se incrementan cuando la salud del sistema lo permite, en lo que se refiere principalmentea contenidos de ácidos grasos volátiles (AGVs) y remoción de materia orgánica. Durante el arranque, existe peligro de sobrecarga orgánica y si esta ocurre, la fermentación ácida puede volverse predominante sobre la fermentación metanogénica, resultando en la acidificación del sistema. De otro lado, el arranque de reactores tratando aguas residuales domésticas es mucho más sencillo que el dereactores tratando aguas residuales industriales, ya que las características de las primeras proporcionan una capacidad buffer suficiente, que evitan la acidificación cuando existe acumulación de los productos de la fermentación ácida, debido principalmente a que en esta fase la población metanogénica es aún muy pequeña para convertirlos eficientemente (van Haandel, 1994).
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La estrategia delincremento gradual de la carga de acuerdo con la salud del sistema, generalmente produce largos periodos de arranque que pueden resultar del orden de varios meses; con el fin de reducirlos, se han desarrollado otros enfoques (Hulshoff-pol, 1989; Díaz-Báez, 2002): 1. Alta presión selectiva: consiste en la aplicación al reactor, de altas velocidades ascensionales que generan un lavado del lodo más...
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