reactores UASB
Páginas: 14 (3297 palabras)
Publicado: 4 de junio de 2014
INTRODUCCIÓN
En la actualidad debido a la crisis ambiental que vivimos es de gran importancia la búsqueda de nuevas alternativas para el tratamiento de aguas residuales, así como la investigación que permita mejorar los procesos de tratamiento ya aplicados. Bajo este parámetro se desarrolla el presente trabajo como la etapa inicial de un proyecto. Basados en las investigacionesrealizadas por parte de la bibliografía revisada y otros trabajos que sirvieron de guía para poder realizar este presente, para encontrar y desarrollar una tecnología adecuada en el tratamiento de las aguas residuales, se tomó como objeto de estudio para este trabajo un sistema anaerobio aplicado al tratamiento de aguas residuales. Para este fin se realizaron el diseño, construcción e instalaciónde un reactor U.A.S.B. (reactor de manto de lodos de flujo ascendente) piloto, además de un seguimiento a su comportamiento durante la fase de arranque.
Para el desarrollo de este proyecto se contó con el apoyo y colaboración de todos los jóvenes y futuros ingenieros químicos integrantes de este grupo, quienes fueron parte activa durante todo el desarrollo del trabajo. Además informaciónrecolectada será el punto de partida para continuar con este proyecto.
1. Marco Teórico
1.1. Digestión Anaerobia:
El proceso de digestión anaerobia consiste en la degradación de la materia orgánica por parte de microorganismos en ausencia de oxígeno molecular. En ella se obtiene como subproducto el denominado biogás que se compone de un 70% de metano y un 30% de una mezcla de dióxido decarbono y otros compuestos como nitrógeno, hidrógeno, amoníaco y sulfuro de hidrógeno, los cuales son responsables de los malos olores generados durante la digestión. Dicho proceso se caracteriza por un conjunto de reacciones asociadas al metabolismo de numerosas especies de microorganismos, que son los intermediarios necesarios para transformar la materia orgánica en sustratos simplesfermentables por las bacterias metano génica.
En general, las bacterias son incapaces de alimentarse de material complejo por lo que las macromoléculas (proteínas, carbohidratos y lípidos) son hidrolizados previamente por enzimas extracelulares a compuestos más simples (azúcares, aminoácidos y ácidos grasos). Esta hidrólisis ayuda a que el material degradado y los polímeros orgánicos que componen lasaguas residuales puedan ser asimilados por las bacterias e incorporados a sus procesos metabólicos, así:
Proteínas a aminoácidos.
Carbohidratos a azúcares.
Lípidos a ácidos grasos y alcoholes
El proceso de fraccionamiento de la materia orgánica absorbe agua, por ello se denomina hidrólisis. El proceso ocurre en el exterior de las bacterias debido a la acción de catalizadores biológicos llamadosexoenzimas, producidas por las bacterias acidogénicas o fermentativas. Dependiendo de la presencia de sustratos solubles o complejos en el agua residual, la hidrólisis puede ser rápida o muy lenta. Después de obtenidas las moléculas simples en la hidrólisis, éstas pueden ser absorbidas a través de la pared celular de las bacterias y son descompuestas internamente mediante los procesosmetabólicos. El proceso es llevado a cabo por las bacterias acidogénicas o fermentativas.
Como producto final del proceso de acidogénesis o fermentación está el ácido acético, o en su defecto otros ácidos grasos volátiles (AGV) como el propiónico, el butírico y el valérico. Dependiendo de la concentración de hidrógeno: si la presión parcial de hidrógeno es menor que 10 el producto final será ácido acético,de lo contrario, se obtienen los otros ácidos grasos. Además de los ácidos, la acidogénesis produce hidrógeno como un subproducto y su concentración se convierte en un elemento regulador del metabolismo del proceso, debido a que el ácido acético y el hidrógeno constituyen las vías de formación del metano.
El paso siguiente es la acetogénesis acidoclástica y consiste en la generación de...
INTRODUCCIÓN
En la actualidad debido a la crisis ambiental que vivimos es de gran importancia la búsqueda de nuevas alternativas para el tratamiento de aguas residuales, así como la investigación que permita mejorar los procesos de tratamiento ya aplicados. Bajo este parámetro se desarrolla el presente trabajo como la etapa inicial de un proyecto. Basados en las investigacionesrealizadas por parte de la bibliografía revisada y otros trabajos que sirvieron de guía para poder realizar este presente, para encontrar y desarrollar una tecnología adecuada en el tratamiento de las aguas residuales, se tomó como objeto de estudio para este trabajo un sistema anaerobio aplicado al tratamiento de aguas residuales. Para este fin se realizaron el diseño, construcción e instalaciónde un reactor U.A.S.B. (reactor de manto de lodos de flujo ascendente) piloto, además de un seguimiento a su comportamiento durante la fase de arranque.
Para el desarrollo de este proyecto se contó con el apoyo y colaboración de todos los jóvenes y futuros ingenieros químicos integrantes de este grupo, quienes fueron parte activa durante todo el desarrollo del trabajo. Además informaciónrecolectada será el punto de partida para continuar con este proyecto.
1. Marco Teórico
1.1. Digestión Anaerobia:
El proceso de digestión anaerobia consiste en la degradación de la materia orgánica por parte de microorganismos en ausencia de oxígeno molecular. En ella se obtiene como subproducto el denominado biogás que se compone de un 70% de metano y un 30% de una mezcla de dióxido decarbono y otros compuestos como nitrógeno, hidrógeno, amoníaco y sulfuro de hidrógeno, los cuales son responsables de los malos olores generados durante la digestión. Dicho proceso se caracteriza por un conjunto de reacciones asociadas al metabolismo de numerosas especies de microorganismos, que son los intermediarios necesarios para transformar la materia orgánica en sustratos simplesfermentables por las bacterias metano génica.
En general, las bacterias son incapaces de alimentarse de material complejo por lo que las macromoléculas (proteínas, carbohidratos y lípidos) son hidrolizados previamente por enzimas extracelulares a compuestos más simples (azúcares, aminoácidos y ácidos grasos). Esta hidrólisis ayuda a que el material degradado y los polímeros orgánicos que componen lasaguas residuales puedan ser asimilados por las bacterias e incorporados a sus procesos metabólicos, así:
Proteínas a aminoácidos.
Carbohidratos a azúcares.
Lípidos a ácidos grasos y alcoholes
El proceso de fraccionamiento de la materia orgánica absorbe agua, por ello se denomina hidrólisis. El proceso ocurre en el exterior de las bacterias debido a la acción de catalizadores biológicos llamadosexoenzimas, producidas por las bacterias acidogénicas o fermentativas. Dependiendo de la presencia de sustratos solubles o complejos en el agua residual, la hidrólisis puede ser rápida o muy lenta. Después de obtenidas las moléculas simples en la hidrólisis, éstas pueden ser absorbidas a través de la pared celular de las bacterias y son descompuestas internamente mediante los procesosmetabólicos. El proceso es llevado a cabo por las bacterias acidogénicas o fermentativas.
Como producto final del proceso de acidogénesis o fermentación está el ácido acético, o en su defecto otros ácidos grasos volátiles (AGV) como el propiónico, el butírico y el valérico. Dependiendo de la concentración de hidrógeno: si la presión parcial de hidrógeno es menor que 10 el producto final será ácido acético,de lo contrario, se obtienen los otros ácidos grasos. Además de los ácidos, la acidogénesis produce hidrógeno como un subproducto y su concentración se convierte en un elemento regulador del metabolismo del proceso, debido a que el ácido acético y el hidrógeno constituyen las vías de formación del metano.
El paso siguiente es la acetogénesis acidoclástica y consiste en la generación de...
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