Tratamiento biológico de aguas residuales

Introducción a la tecnología

Cuando las aguas residuales presentan una elevada concentración de materia orgánica disuelta, la alternativa más competitiva es el tratamiento biológico, por su sencillez y bajos costes. Los únicos requisitos para la aplicación satisfactoria de esta tecnología es que la contaminación sea biodegradable y que no haya presencia de ningún compuesto biocida en el efluente a tratar.

Los tratamientos biológicos de las aguas residuales se basan en la capacidad de un surtido conjunto de microorganismos que son capaces de degradar la materia orgánica presente en el agua residual para su propio crecimiento. Para el crecimiento de los microorganismos es necesario que, aparte de materia orgánica, el agua contenga nutrientes, básicamente nitrógeno y fósforo. Posteriormente, la separación de estos microorganismos del agua es sencilla y económica, por lo que los microorganismos son los encargados de eliminar la materia orgánica presente en el agua, tanto la particulada como la soluble.

El conjunto de microrganismos es muy variado y rico en especies y su composición exacta depende de las características del agua residual que se esté tratando y de las condiciones de proceso, siendo una especie de ecosistema que se adapta continuamente a las condiciones externas cambiantes.

La eliminación de la materia orgánica biodegradable, así como el nitrógeno y el fósforo, mediante tratamientos biológicos es la forma más económica y sencilla de tratar los efluentes. Es por esta razón que es el tratamiento más aplicado no sólo para el tratamiento de las aguas residuales urbanas, sino también para las industriales.

Las limitaciones de este tipo de tratamiento están relacionadas con la biodegradabilidad de la contaminación y con la presencia en el efluente a tratar de alguna sustancia inhibidora del crecimiento de los microorganismos (biocidas).

Oferta de Condorchem Envitech

Condorchem Envitech ofrece un amplio abanico de tratamientos biológicos con la finalidad de encontrar en todos para cada caso particular el proceso óptimo. Acumulamos una amplia experiencia en el diseño, fabricación, montaje y puesta en marcha de diferentes tipos de plantas de tratamiento biológico de aguas residuales.

Los tratamientos en los que dispone una amplia experiencia son los siguientes:

Contamos con reactores biológicos a membranas tipo MBR, de lecho móvil MBBR y secuenciales SBR para el diseño de nuestras plantas de tratamiento biológico de aguas residuales:

  • Reactor de fangos activos: Proceso biológico en continuo, aerobio y con la biomasa en suspensión. Eficiente y viable si se dispone de espacio.
  • Reactor biológico secuencial (SBR): Proceso biológico en discontinuo y aerobio. Muy versátil y flexible.
  • Reactor biológico de membranas (MBR): Proceso biológico y aerobio. Requiere poco espacio y produce un efluente secundario de gran calidad.
  • Reactor biológico de lecho móvil (MBBR): Proceso biológico, aerobio y con la biomasa fija. Gran eficiencia.
  • BIOCARB®: Proceso biológico, aerobio y con la biomasa fija. Tratamiento muy eficiente y completo. Excelente alternativa en multitud de casos.
  • Reactor UASB: Proceso anaerobio, ideal para efluentes con altas cargas orgánicas. Costes de explotación muy bajos.
  • Reactor RAFAC®: Proceso anaerobio, optimizado para tratar cargas orgánicas elevadas. Proceso muy competitivo.

Nuestros equipos

Ventajas y aplicaciones

Ventajas

  • El tratamiento biológico es la técnica más económica de eliminar la contaminación biodegradable de las aguas residuales
  • Es un tratamiento aplicable a una amplia variedad de aguas residuales
  • La operación es sencilla y, en gran medida, automatizada
  • Produce un efluente que, mediante procesos terciarios, puede ser reutilizado de nuevo
  • Existen procesos intensivos en los que no se requiere un gran espacio para llevar a cabo el tratamiento satisfactorio de caudales importantes
  • En el caso del tratamiento anaerobio, se minimiza al máximo la producción de lodos y se puede generar biogás, el cual es valorizable y constituye un recurso energético importante

Aplicaciones

  • Aguas residuales urbanas
  • Aguas residuales domésticas y de pequeñas comunidades
  • Aguas industriales de la industria alimentaria
  • Aguas residuales de la industria textil
  • Aguas residuales de granjas y mataderos

Funcionamiento de la tecnología

Los microorganismos pueden degradar la materia orgánica tanto utilizando oxígeno (crecimiento aerobio) como en ausencia de éste (crecimiento anaerobio), utilizando dos tipos de metabolismo muy diferentes que conllevan consecuencias prácticas. Siempre que los microorganismos dispongan de oxígeno crecerán utilizando el metabolismo aerobio, puesto que es el que más rendimiento energético les proporciona. Sólo en aquellas condiciones en las que los microorganismos no dispongan de oxígeno en suficiente cantidad, se activará el metabolismo anaerobio, el cual proporciona a las células la capacidad de seguir creciendo, si disponen de nutrientes, aunque con un rendimiento energético muy bajo.

La selección del tipo de proceso biológico más conveniente se debe analizar caso a caso en función de las características del efluente a tratar.

Sistema aerobio

Los tratamientos aeróbicos de aguas residuales se basan en la capacidad de degradación de la materia orgánica por parte de los microorganismos utilizando el oxígeno como aceptor de electrones. Esta circunstancia permite a las células conseguir unos rendimientos energéticos elevados, lo que conlleva a la producción de una importante generación de fangos.

Existen diferentes tipos de tratamientos biológicos aerobios, siendo los más importantes los siguientes:

  • Proceso convencional (lodos activados)

    La biomasa crece libre, o en suspensión, en el interior del reactor biológico, produciendo la formación de flóculos. Es un sistema ampliamente utilizado y de fácil control.

  • Reactores secuenciales (SBR)

    La operación es en discontinuo y todos los procesos se llevan a cabo secuencialmente en el tiempo en el mismo tanque. Es una buena alternativa para aquellas industrias que producen pequeños efluentes, pero con una elevada variabilidad en cuanto a sus características.

  • Reactores de Biomembrana (MBR)

    Es un tratamiento análogo al proceso convencional, pero con la particularidad de que dispone de un módulo de membranas de ultrafiltración en su interior. Este módulo permite la separación del fango del líquido mediante membranas, obteniendo importantes ventajas en relación a los tradicionales decantadores secundarios. Es una alternativa para aquellos casos en los que se dispone de poco espacio.

  • BIOCARB®

    Es un proceso patentado por Condorchem Envitech y se basa en el desarrollo de un reactor aeróbico de lecho fijo cuyo material de relleno es carbón lignítico granulado. El carbón filtra, adsorbe y hace de soporte para la biopelícula, además de alimentar a los microorganismos de minerales y elementos traza. Por otro lado, el proceso de adsorción realiza una doble contribución al proceso al laminar los picos de carga de contaminantes y al hacer que el tiempo de residencia de los contaminantes en el interior del reactor aumente con lo que es posible la degradación de compuestos orgánicos persistentes.

    El reactor BioCarb® se ha demostrado especialmente efectivo en el tratamiento de contaminantes difíciles de biodegradar y con color. Además, la inmovilización de la biomasa en la superficie del carbón lignítico permite realizar en una sola etapa un tratamiento biológico y fisicoquímico de las aguas residuales.

  • Biodiscos

    Se trata de un proceso en el que la biomasa está inmovilizada, concretamente crece adherida a un conjunto de discos que giran en torno a un eje horizontal, situados dentro en el reactor. Sobre este soporte se desarrolla gradualmente una película de biomasa bacteriana, que emplea como sustrato para su metabolismo la materia orgánica soluble presente en el agua residual. Cuando la superficie del disco se encuentra en contacto con el aire, la biomasa adherida al disco toma el oxígeno necesario para que durante el período de inmersión se produzca la degradación de la materia orgánica presente en el agua residual.

  • Filtros percoladores

    Se reparte el agua residual a tratar, ya decantada, sobre la parte superior de un filtro, relleno de un soporte que puede ser arena, grava, etc. Al descender el agua por los espacios intersticiales del filtro, la materia orgánica se degrada por la biomasa que crece adherida a las partículas de relleno del filtro.

  • Filtros de lecho móvil (MBBR)

    La biomasa que lleva a cabo la degradación de la materia orgánica se encuentra adherida en forma de biopelícula a soportes de alta superficie específica (relleno filtrante). Estos soportes se encuentran sumergidos en el interior del reactor en continuo movimiento.

Sistema anaerobio

Los tratamientos anaeróbicos permiten la degradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno. Este hecho conlleva a que la producción de lodos sea muy baja, en comparación con un proceso aerobio, y a la producción de biogás, el cual puede ser valorizado. En contrapartida, no es posible la eliminación de nutrientes únicamente mediante un proceso anaerobio.

  • BIOCARB®: Proceso biológico, aerobio y con la biomasa fija. Tratamiento muy eficiente y completo. Excelente alternativa en multitud de casos.
  • Reactor UASB: Proceso anaerobio, ideal para efluentes con altas cargas orgánicas. Costes de explotación muy bajos.
  • Reactor RAFAC®: Proceso anaerobio, optimizado para tratar cargas orgánicas elevadas. Proceso muy competitivo.