Reactores biològics per tractar aigües residuals

A Condorchem Envitech disposem de diversos tipus de reactors biològics per al tractament d’aigües residuals generades en processos industrials. Cadascun dels nostres reactors biològics es dissenya i fabrica en funció de les característiques de les aigües residuals, tenint sempre en compte les necessitats i objectius especificats pels nostres clients.

Acumulem una àmplia experiència en el disseny, fabricació, muntatge i posada en marxa de diferents tipus de sistemes de tractament biològic d’aigües residuals, fet que ens permet garantir que sempre oferirem el procés més òptim per a cada cas particular.

Els tractaments en què disposem d’una àmplia experiència són els següents:

• Reactors aerobis
• Reactors anaerobis

Comptem amb reactors biològics a membranes tipus MBR, de llit mòbil MBBR i seqüencials SBR per al disseny de les nostres plantes de tractament biològic d’aigües residuals:

Reactor de fangs actius

Procés biològic en continu, aerobi i amb la biomassa en suspensió. Eficaç i viable si es disposa d’espai.

Reactor biològic seqüencial (SBR)

Aquest tipus de reactor opera en discontinu i es donen tots els processos en el mateix dipòsit de forma seqüencial en el temps. És una bona alternativa per a aquelles indústries que produeixen petits efluents però amb una elevada variabilitat pel que fa a les seves característiques.

Reactor biològic de membranes (MBR)

Un biorreactor de membranes (sistema MBR) és un equip similar al de fangs actius convencional amb la singularitat que disposa d’un mòdul de membranes d’ultrafiltració a l’interior.

Aquest mòdul permet la separació del fang i el líquid mitjançant membranes, obtenint importants avantatges en relació amb els tradicionals decantadors secundaris. És una alternativa per a aquells casos en què es disposa de poc espai.

Reactor biològic de llit mòbil (MBBR)

Procés biològic, aerobi i amb la biomassa fixa. Gran eficiència.

BIOCARB®

És un model exclusiu patentat per Condorchem Envitech i es basa en el desenvolupament d’un reactor aeròbic de llit fix el material de farciment del qual és carbó lignític granulat.

El carbó filtra, adsorbeix i fa de suport per a la biopel·lícula, a més d’alimentar els microorganismes amb minerals i elements traça. D’altra banda, el procés d’adsorció realitza una doble contribució al procés en laminar els pics de càrrega de contaminants i en fer que el temps de residència dels contaminants a l’interior del reactor augmenti, fet que permet la degradació de compostos orgànics persistents.

El reactor BioCarb® s’ha demostrat especialment efectiu en el tractament de contaminants difícils de biodegradar i amb color. A més, la immobilització de la biomassa a la superfície del carbó lignític permet realitzar en una sola etapa un tractament biològic i fisicoquímic de les aigües residuals.

Reactor UASB

Procés anaerobi, ideal per a efluents amb altes càrregues orgàniques. Costos d’explotació molt baixos.

Reactor RAFAC®

Procés anaerobi, optimitzat per tractar càrregues orgàniques elevades. Procés molt competitiu.

• El tractament biològic és la tècnica més econòmica per eliminar la contaminació biodegradable de les aigües residuals
• És un tractament aplicable a una àmplia varietat d’aigües residuals
• L’operació és senzilla i, en gran mesura, automatitzada
• Produeix un efluente que, mitjançant processos terciaris, pot ser reutilitzat de nou
• Existeixen processos intensius en què no es requereix un gran espai per dur a terme el tractament satisfactori de cabals importants
• En el cas del tractament anaerobi, es minimitza al màxim la producció de fangs i es pot generar biogàs, el qual és valoritzable i constitueix un recurs energètic important

• Aigües residuals urbanes
• Aigües residuals domèstiques i de petites comunitats
• Aigües industrials de la indústria alimentària
• Aigües residuals de la indústria tèxtil
• Aigües residuals de granges i escorxadors

Quan les aigües residuals presenten una elevada concentració de matèria orgànica dissolta, l'alternativa més competitiva és el tractament biològic, per la seva senzillesa i baixos costos. Els únics requisits per a l'aplicació satisfactòria d'aquesta tecnologia són que la contaminació sigui biodegradable i que no hi hagi presència de cap compost biocida en l'efluent a tractar.

Els tractaments biològics de les aigües residuals es basen en la capacitat d'un conjunt variat de microorganismes que són capaços de degradar la matèria orgànica present en l'aigua residual per al seu propi creixement. Per al creixement dels microorganismes és necessari que, a part de matèria orgànica, l'aigua contingui nutrients, bàsicament nitrogen i fòsfor. Posteriorment, la separació d'aquests microorganismes de l'aigua és senzilla i econòmica, per la qual cosa els microorganismes són els encarregats d'eliminar la matèria orgànica present en l'aigua, tant la particulada com la soluble.

El conjunt de microorganismes és molt variat i ric en espècies i la seva composició exacta depèn de les característiques de l'aigua residual que s'estigui tractant i de les condicions de procés, essent una mena d'ecosistema que s'adapta contínuament a les condicions externes canviants.

L'eliminació de la matèria orgànica biodegradable, així com el nitrogen i el fòsfor, mitjançant tractaments biològics és la forma més econòmica i senzilla de tractar els efluents. És per aquesta raó que és el tractament més aplicat no només per al tractament de les aigües residuals urbanes, sinó també per a les industrials.

Les limitacions d'aquest tipus de tractament estan relacionades amb la biodegradabilitat de la contaminació i amb la presència en l'efluent a tractar d'alguna substància inhibidora del creixement dels microorganismes (biocides).

Els microorganismes poden degradar la matèria orgànica tant utilitzant oxigen (creixement aerobi) com en absència d’aquest (creixement anaerobi), utilitzant dos tipus de metabolisme molt diferents que comporten conseqüències pràctiques. Sempre que els microorganismes disposin d’oxigen creixeran utilitzant el metabolisme aerobi, ja que és el que més rendiment energètic els proporciona. Només en aquelles condicions en què els microorganismes no disposin d’oxigen en suficient quantitat, s’activarà el metabolisme anaerobi, el qual proporciona a les cèl·lules la capacitat de continuar creixent, si disposen de nutrients, tot i que amb un rendiment energètic molt baix.

La selecció del tipus de procés biològic més convenient s’ha d’analitzar cas per cas en funció de les característiques de l’efluent a tractar.

Sistema aerobi

Els tractaments aeròbics d’aigües residuals es basen en la capacitat de degradació de la matèria orgànica per part dels microorganismes utilitzant l’oxigen com aceptor d’electrons. Aquesta circumstància permet a les cèl·lules aconseguir uns rendiments energètics elevats, cosa que comporta la producció d’una important generació de fangs.

Hi ha diferents tipus de tractaments biològics aerobis, sent els més importants els següents:

• Procés convencional (fangs activats) 

  La biomassa creix lliure, o en suspensió, a l’interior del reactor biològic, produint la formació de flòculs. És un sistema àmpliament utilitzat i de fàcil control.

• Reactors seqüencials (SBR) 

  L’operació és en discontinu i tots els processos es duen a terme seqüencialment en el temps en la mateixa tancada. És una bona alternativa per a aquelles indústries que produeixen petits efluents, però amb una elevada variabilitat pel que fa a les seves característiques.

• Reactors de Biomembrana (MBR) 

  És un tractament anàleg al procés convencional, però amb la particularitat que disposa d’un mòdul de membranes d’ultrafiltració a l’interior. Aquest mòdul permet la separació del fang del líquid mitjançant membranes, obtenint importants avantatges en relació als tradicionals decantadors secundaris. És una alternativa per a aquells casos en què es disposa de poc espai.

• BIOCARB® 

  És un procés patentat per Condorchem Envitech i es basa en el desenvolupament d’un reactor aerobi de llit fix el material de farciment del qual és carbó lignític granul·lat. El carbó filtra, adsorbeix i fa de suport per a la biopel·lícula, a més d’alimentar els microorganismes amb minerals i elements traça. D’altra banda, el procés d’adsorció realitza una doble contribució al procés en laminar els pics de càrrega de contaminants i en fer que el temps de residència dels contaminants a l’interior del reactor augmenti, amb la qual cosa és possible la degradació de compostos orgànics persistents.

  El reactor BioCarb® s’ha demostrat especialment efectiu en el tractament de contaminants difícils de biodegradar i amb color. A més, la immobilització de la biomassa a la superfície del carbó lignític permet realitzar en una sola etapa un tractament biològic i fisicoquímic de les aigües residuals.

• Biodiscos 

  Es tracta d’un procés en què la biomassa està immobilitzada, concretament creix adherida a un conjunt de discs que giren al voltant d’un eix horitzontal, situats dins del reactor. Sobre aquest suport es desenvolupa gradualment una pel·lícula de biomassa bacteriana, que utilitza com a substrat per al seu metabolisme la matèria orgànica soluble present a l’aigua residual. Quan la superfície del disc es troba en contacte amb l’aire, la biomassa adherida al disc pren l’oxigen necessari perquè durant el període d’immersió es produeixi la degradació de la matèria orgànica present a l’aigua residual.

• Filtres percoladors 

  Es reparteix l’aigua residual a tractar, ja decantada, sobre la part superior d’un filtre, farcit d’un suport que pot ser sorra, grava, etc. En descendir l’aigua pels espais intersticials del filtre, la matèria orgànica es degrada per la biomassa que creix adherida a les partícules de farciment del filtre.

• Filtres de llit mòbil (MBBR) 

  La biomassa que duu a terme la degradació de la matèria orgànica es troba adherida en forma de biopel·lícula a suports d’alta superfície específica (farciment filtrant). Aquests suports es troben submergits a l’interior del reactor en moviment continu.

Sistema anaerobi

Els tractaments anaeròbics permeten la degradació de la matèria orgànica en absència d’oxigen. Aquest fet comporta que la producció de fangs sigui molt baixa, en comparació amb un procés aerobi, i la producció de biogàs, que pot ser valoritzat. En contrapartida, no és possible l’eliminació de nutrients només mitjançant un procés anaerobi.

• BIOCARB®: Procés biològic, aerobi i amb la biomassa fixa. Tractament molt eficient i complet. Excel·lent alternativa en multitud de casos.
• Reactor UASB: Procés anaerobi, ideal per a efluents amb altes càrregues orgàniques. Costos d’explotació molt baixos.
• Reactor RAFAC®: Procés anaerobi, optimitzat per tractar càrregues orgàniques elevades. Procés molt competitiu.