tratamiento de efluente
Páginas: 15 (3717 palabras)
Publicado: 16 de septiembre de 2015
Tecnologías no Convencionales
para depuración de aguas
residuales
6.- Tratamiento de las aguas residuales
mediante Lechos Bacterianos
Montevideo (Uruguay) 12-22 Mayo 2010
Juan José Salas Rodríguez
La depuración biológica de las aguas
residuales
AGUA RESIDUAL
AGUA DEPURADA
BACTERIAS
OXÍGENO (AIRE)
LODOS
Oxidación
COHNS + O2 + Bacterias CO2 + H2O + NH3 + Nuevas bacterias + Energía
2 Tipos de procesos biológicos
Cultivos en suspensión
Cultivos fijados a soporte
FANGOS ACTIVOS
PROCESOS BIOPELÍCULA
3
El concepto de biopelícula
La biopelícula es una estructura compleja, formada por:
• Agregados celulares
• Huecos intersticiales
La biopelícula se forma sobre un soporte de origen natural o
sintético.
La estructura es morfológica y fisiológicamente distinta a la de
cultivoslibres (fangos activados).
4
Características de la biopelícula
Los microorganismos están unidos a la superficie de un sólido que actúa
como soporte. No es necesario separar los microorganismos del agua
tratada para posteriormente recircularlos al reactor.
El sustrato, el oxígeno y los nutrientes deben ser transportados a través de
la biopelícula hacia los microorganismos mediante generalmentepor
difusión.
La disposición de la biopelícula es distinta en cada sistema:
• Lechos bacterianos: material soporte fijo en el reactor, a
través del cual pasa el agua residual.
• CBR: el soporte gira alrededor de un eje, pasando a través
del fluido.
5
Procesos biológicos con biomasa fija:
Contactores Biológicos Rotativos (CBR)
oxígeno
ARU
EF
pretratada
Purga de fangos
Purga de fangosDECANTADOR 1º
CONTACTOR
BIOLÓGICO
ROTATIVO
DECANTADOR 2º
6
Formación de la biopelícula
En primer lugar, la superficie soporte sufre un acondicionamiento,
debido al contacto con el agua residual.
En segundo lugar se produce la adsorción bacteriana, en dos fases:
• Adsorción reversible: colonizándose la superficie con
bacterias gram negativas seguidas de filamentosas.
• Adsorción irreversible de lascélulas: se producen
polímeros
extracelulares
(EPS)
secretados
hacia
la
superficie por las bacterias, formándose una matriz sobre
la
que
quedan
retenidos
los
microorganismos
denominada glucocalix.
7
Formación de la biopelícula
Adsorción reversible
Adsorción irreversible
Crecimiento
Material Soporte
8
Formación de la biopelícula:
zonas
La base de la biopelícula está formada poruna acumulación de
células, y es de estructura bien definida.
La zona superficial constituye la transición entre la biopelícula y
el ambiente acuático circundante.
El grosor de estas zonas depende tanto de las condiciones
hidrodinámicas, como de las especies microbianas que
colonicen el material soporte.
9
Composición microbiológica
La biopelícula típica de los procesos de tratamiento deaguas residuales
urbanas está formada por:
•
Bacterias: Achromobacterium, Alcaligenes, Flavobacterium,
Zooglea; también filamentosas (Sphaerotillus) y nitrificantes.
•
Protozoos: contribuyen al buen funcionamiento del proceso, al
producir clarificación del efluente mediante depredación.
•
Hongos: producen más biomasa a igualdad de eliminación de
sustrato y pueden producir bloqueos en el tránsitodel agua
(ramificaciones).
•
Algas: pueden captar nitrógeno y minerales del agua residual, así
como suministran oxígeno al medio (<5% de la necesidad real).
10
Modelos de biopelícula
Modelo del canal de agua: las formaciones bacteria-exopolisacárido dejan una
red de huecos (canales de agua) que permite la llegada del agua hasta la
base de la biopelícula.
11
Modelos de biopelícula
Modelo delmosaico heterogéneo: es un caso particular del anterior, pero en
este caso, debido a la separación entre las “torres microbianas”, no se
llegan a formar los canales
12
Modelos de biopelícula
Modelo de película densa: su estructura no tiene canales de agua o
porosidad alguna. Si hay, sin embargo, alguna organización estructural
13
Crecimiento y distribución de
microorganismos
Aire
O2
Agua...
para depuración de aguas
residuales
6.- Tratamiento de las aguas residuales
mediante Lechos Bacterianos
Montevideo (Uruguay) 12-22 Mayo 2010
Juan José Salas Rodríguez
La depuración biológica de las aguas
residuales
AGUA RESIDUAL
AGUA DEPURADA
BACTERIAS
OXÍGENO (AIRE)
LODOS
Oxidación
COHNS + O2 + Bacterias CO2 + H2O + NH3 + Nuevas bacterias + Energía
2 Tipos de procesos biológicos
Cultivos en suspensión
Cultivos fijados a soporte
FANGOS ACTIVOS
PROCESOS BIOPELÍCULA
3
El concepto de biopelícula
La biopelícula es una estructura compleja, formada por:
• Agregados celulares
• Huecos intersticiales
La biopelícula se forma sobre un soporte de origen natural o
sintético.
La estructura es morfológica y fisiológicamente distinta a la de
cultivoslibres (fangos activados).
4
Características de la biopelícula
Los microorganismos están unidos a la superficie de un sólido que actúa
como soporte. No es necesario separar los microorganismos del agua
tratada para posteriormente recircularlos al reactor.
El sustrato, el oxígeno y los nutrientes deben ser transportados a través de
la biopelícula hacia los microorganismos mediante generalmentepor
difusión.
La disposición de la biopelícula es distinta en cada sistema:
• Lechos bacterianos: material soporte fijo en el reactor, a
través del cual pasa el agua residual.
• CBR: el soporte gira alrededor de un eje, pasando a través
del fluido.
5
Procesos biológicos con biomasa fija:
Contactores Biológicos Rotativos (CBR)
oxígeno
ARU
EF
pretratada
Purga de fangos
Purga de fangosDECANTADOR 1º
CONTACTOR
BIOLÓGICO
ROTATIVO
DECANTADOR 2º
6
Formación de la biopelícula
En primer lugar, la superficie soporte sufre un acondicionamiento,
debido al contacto con el agua residual.
En segundo lugar se produce la adsorción bacteriana, en dos fases:
• Adsorción reversible: colonizándose la superficie con
bacterias gram negativas seguidas de filamentosas.
• Adsorción irreversible de lascélulas: se producen
polímeros
extracelulares
(EPS)
secretados
hacia
la
superficie por las bacterias, formándose una matriz sobre
la
que
quedan
retenidos
los
microorganismos
denominada glucocalix.
7
Formación de la biopelícula
Adsorción reversible
Adsorción irreversible
Crecimiento
Material Soporte
8
Formación de la biopelícula:
zonas
La base de la biopelícula está formada poruna acumulación de
células, y es de estructura bien definida.
La zona superficial constituye la transición entre la biopelícula y
el ambiente acuático circundante.
El grosor de estas zonas depende tanto de las condiciones
hidrodinámicas, como de las especies microbianas que
colonicen el material soporte.
9
Composición microbiológica
La biopelícula típica de los procesos de tratamiento deaguas residuales
urbanas está formada por:
•
Bacterias: Achromobacterium, Alcaligenes, Flavobacterium,
Zooglea; también filamentosas (Sphaerotillus) y nitrificantes.
•
Protozoos: contribuyen al buen funcionamiento del proceso, al
producir clarificación del efluente mediante depredación.
•
Hongos: producen más biomasa a igualdad de eliminación de
sustrato y pueden producir bloqueos en el tránsitodel agua
(ramificaciones).
•
Algas: pueden captar nitrógeno y minerales del agua residual, así
como suministran oxígeno al medio (<5% de la necesidad real).
10
Modelos de biopelícula
Modelo del canal de agua: las formaciones bacteria-exopolisacárido dejan una
red de huecos (canales de agua) que permite la llegada del agua hasta la
base de la biopelícula.
11
Modelos de biopelícula
Modelo delmosaico heterogéneo: es un caso particular del anterior, pero en
este caso, debido a la separación entre las “torres microbianas”, no se
llegan a formar los canales
12
Modelos de biopelícula
Modelo de película densa: su estructura no tiene canales de agua o
porosidad alguna. Si hay, sin embargo, alguna organización estructural
13
Crecimiento y distribución de
microorganismos
Aire
O2
Agua...
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