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TEMA32-rev201098-ajb

INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL

TEMA 32 FANGOS ACTIVOS
32.1.- INTRODUCCIÓN 32.2.- CONCEPTO 32.3.- TEORÍA Y DISEÑO DE PROCESOS 32.3.1.- Teoría: aplicación de la biocinética al diseño del proceso 32.3.2.- Control del crecimiento de la biomasa 32.3.3.- Necesidades de oxígeno 32.3.4.- Necesidades de recirculación de fangos 33.3.5.- Parámetros de diseño 32.4.- SISTEMAS DEAIREACIÓN 32.4.1.- Tipología 32.4.2.- Cálculo de la potencia a instalar 32.5.- INGENIERÍA DEL PROCESO 32.5.1.- Forma de los depósitos 32.5.2.- Recirculación 32.6.- DECANTACIÓN SECUNDARIA 32.7.- CLORACIÓN DE EFLUENTES. TANQUE DE CLORACIÓN

32.1.- INTRODUCCIÓN
Los procesos de cultivo en suspensión mantienen la biomasa, a una determinada concentración, en suspensión en el reactor por medio de unsistema de mezcla. Estos procesos incluyen los fangos activados y sus muchas modificaciones: aireación prolongada, oxidación total, etc. El proceso de fangos activos es quizá el más experimentado y del cual existen más instalaciones. Comenzó a desarrollarse en Inglaterra en 1914 y a través de sus diversas variantes se ha implantando extensamente.

32.2.- CONCEPTO
Con el agua residual seintroduce al reactor biológico substrato y microorganismos. En el reactor, bajo unas determinadas condiciones y con disponibilidad de oxígeno, se producirá la estabilización aerobia de la materia orgánica. En la salida del reactor tendremos un efluente con una concentración menor de materia orgánica y con microorganismos en elevada concentración por haber metabolizado el substrato y crecido en número,ante las buenas condiciones ambientales del reactor. Es conveniente agitar el líquido del reactor, para que todos los microorganismos tengan similar acceso al alimento. En el reactor se controla tanto el consumo como la disponibilidad de oxígeno en todo momento. Debido a la metabolización del substrato por la biomasa se forman flóculos bacterianos. Estos flóculos, partículas sólidas, sedimentarían sino hubiera agitación en el reactor.

I. Tejero/J. Suárez/A. Jácome/J. Temprano

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INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL

Concepto básico de reactor biológico con biomasa suspendida

Si consideramos un sistema abierto, como el de la figura, en el que hay una entrada de substrato y una salida de agua tratada, pero acompañada de biomasa, necesitaremos un granvolumen de reactor porque los tiempos necesarios para conseguir tener suficientes microorganismos alimentándose serán altos, ya que parte de los ya existentes los perdemos en el efluente. No es interesante ni la pérdida de biomasa ni que el efluente salga con partículas en suspensión. Si interesa una baja DBO y una baja concentración de microorganismos en el efluente. En un proceso de fangos activosse pueden distinguir dos operaciones diferenciadas: la oxidación biológica y la separación sólido-líquido. La primera se producirá en el reactor y la segunda en un decantador.

En el reactor biológico, o cuba de aireación, se provoca y controla el desarrollo de un cultivo biológico formado por un gran número de microorganismos, que van a estar agrupados de forma general en flóculos. La poblaciónbacteriana se mantiene en un determinado valor que estará en equilibrio con la carga orgánica a eliminar que llega con el agua residual. La concentración de microorganismos se suele expresar como sólidos en suspensión, concretamente la expresión que se utiliza es la de SSLM, ó sólidos en suspensión en el licor mezcla. Una mejor medida de la concentración de microorganismos es el uso de los sólidosen suspensión volátiles en el licor mezcla SSVLM. El sistema de fangos activos necesita para su operación un sistema de aireación y agitación. La aireación permitirá la incorporación de oxígeno al licor mezcla y por lo tanto a los microorganismos aerobios. La agitación evitará la sedimentación de los flóculos en el reactor, y homogenizará los fangos activados.

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I. Tejero/J....