Descripcion Lecho Movil

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Descripcion Lecho Movil

  1. 1. PROCESO DE LECHO MÓVIL Descripción del proceso de lecho móvil
  2. 2. PROCESO DE LECHO MÓVIL 0.- INTRODUCCION Debido a la cada vez mayor exigencia en el tratamiento de aguas residuales tanto urbanas como industriales, los trabajos de investigación en este campo han ido dirigidos a nuevos sistemas de tratamiento biológicos que sustituyan a los convencionales sistemas de fangos activos. Dentro de las nuevas tecnologías de tratamientos biológicos se encuentran los procesos de biomasa adherida a soporte móvil, 1.-DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LECHO MÓVIL El principio básico del proceso de lecho móvil es el crecimiento de la biomasa en soportes plásticos que se mueven en el reactor biológico mediante la agitación generada por sistemas de aireación (reactores aerobios) o por sistemas mecánicos (en reactores anóxicos o anaerobios). Los soportes son de material plástico con densidad próxima a 1 gr/cm3 que les permite moverse fácilmente en el reactor incluso con porcentajes de llenado del 70%. Reactor aerobio Reactor anaerobio o anóxico Inicialmente se emplearon procesos de lecho fijo, sin embargo se ha observado que este tipo de procesos presenta una serie de inconvenientes operacionales como es el atascamiento del lecho por crecimiento excesivo de biomasa que obliga a la limpieza periódica del mismo. Estos inconvenientes han llevado a la necesidad de crear simples procesos de biofilm que los eliminen y que faciliten su operación tal como los procesos de lecho móvil. -2-
  3. 3. PROCESO DE LECHO MÓVIL La biopelícula que se forma en las paredes del relleno se caracteriza por una mayor efectividad que los flóculos biológicos. A su vez, los soportes plásticos empleados contienen una elevada superficie específica por unidad de volumen. Estas dos particularidades hacen que los reactores de lecho móvil sean de volumen mucho menor que los de fangos activos. El crecimiento de la biopelícula en el soporte hace que las capas más internas entren en anaerobiosis haciendo que se desprenda parte de la misma de forma automática; este hecho hace que la formación de biopelícula necesaria según la carga, se de de forma automática. A su vez estos sólidos desprendidos del soporte vienen a ser el exceso de fangos que hay que extraer del sistema (purga de fangos) y por tanto no requiere una recirculación de los mismos al reactor. La operación de la planta queda muy simplificada ya que la extracción del reactor de los fangos en exceso es automática y no se requiere de una recirculación. Respecto a la ingeniería del proceso, el sistema de aireación es mediante una parrilla de tubos perforados de acero inoxidable que evita problemas de perdida de eficiencia, cambio de difusores etc...En cuanto al proceso de separación de la biomasa procedente del reactor biológico se emplean decantadores que se diseñan como decantadores primarios en cuanto a velocidades ascensionales. Por otra parte y aunque inicialmente comenzaron a emplearse en aguas residuales industriales actualmente se emplean sistemas de flotación también para la separación en el tratamiento de aguas urbanas. Los requerimientos de oxígeno, nutrientes (para el caso de vertidos industriales) y producción de fangos son similares a otros procesos biológicos de biomasa en suspensión, con lo que los costes de explotación de un proceso de lecho móvil vienen a ser simulares a los convencionales de fangos activos. El ahorro en la reducción de volumen tanto del reactor como del sistema de separación de sólidos, y en el sistema de aireación, se compensan con el gasto en el soporte plástico haciendo que los costes de inversión sean también similares. Los costes de personal se ven reducidos debido a que el funcionamiento de la instalación es automático. Este tipo de procesos puede aplicarse tanto a plantas de tratamiento para la biodegradación de materia orgánica como para instalaciones con eliminación de -3-
  4. 4. PROCESO DE LECHO MÓVIL nutrientes, en aguas residuales urbanas e industriales. Otra aplicación es el empleo de esta tecnología en el rediseño de procesos actuales de fangos activos que tratan únicamente materia orgánica para su ampliación a la eliminación de nitrógeno de forma sencilla y sin la necesidad de construir nuevos reactores biológicos. Planta de tratamiento de aguas urbana de Lekunberri (Lekunberri-Navarra) 0.1. Ventajas frente a procesos biológicos convencionales De forma general, las principales ventajas que presenta el proceso de lecho móvil frente a los procesos biológicos convencionales son: • Reducción de volumen del reactor biológico por empleo de un soporte que proporciona una superficie específica elevada. • Son procesos con gran flexibilidad ya que en función del porcentaje de soporte plástico empleado en el reactor, se recomienda no superior al 70%, se consigue modificar la superficie y en consecuencia la eficiencia del proceso. -4-
  5. 5. PROCESO DE LECHO MÓVIL • No requiere recirculación de biomasa al reactor. Esto da lugar a que la biomasa no dependa de la separación final del fango y en consecuencia de problemas habituales encontrados en procesos convencionales de fangos activos relacionados con la sedimentabilidad del fango (bulking filamentoso etc...). • La operación y control de este tipo de procesos son sencillos. Por una parte, el proceso evita los problemas de atascamiento y consecuentemente periodos de limpieza continuados, además, no es necesario un control de la purga de fangos ya que el sistema mantiene la biomasa en el reactor hasta que es desprendida del soporte. • Permiten la generación de una biomasa característica de cada tipo de reactor (aerobio, anóxico o anaerobio) dando lugar a la obtención de un biofilm con una elevada actividad. Experimentalmente se ha constatado que las tasas de nitrificación y desnitrificación en este tipo de procesos son superiores a las obtenidas en los procesos convencionales. Planta de tratamiento de la Bodega Nuestra Señora del Romero (Casnante-Navarra) -5-
  6. 6. PROCESO DE LECHO MÓVIL 0.2. Diferencias respecto a un proceso de fangos activos El proceso de fangos activos es un proceso biológico por lo que el proceso de lecho móvil presenta todas las ventajas mencionadas en el apartado anterior. Sin embargo y dada la aplicación del proceso de fangos activos en el tratamiento de aguas residuales conviene destacar las diferencias específicas frente al mismo. La primera de ellas comentada ya en el apartado anterior es la diferencia del volumen, es decir la superficie de terreno necesaria para la instalación de un proceso de lecho móvil es muy inferior a la necesaria para la colocación de un proceso de fangos activos. Esta reducción total viene de una reducción del propio reactor y del sistema de separación de la biomasa y clarificado final. Los parámetros de control típicos de un proceso de fangos activos, como el tiempo de retención celular o edad del fango desaparecen por lo que la operación del mismo se simplifica notablemente. Otro aspecto importante es que en el proceso de lecho móvil desaparece el decantador secundario presente en el proceso de fangos activos y en el que se separan los flóculos biológicos. La concentración de sólidos en suspensión que llegan al decantador es muy inferior a la concentración que recibe en un proceso de fangos activos, en este caso, es imprescindible que los flóculos decanten y quede un clarificado libre de sólidos. Es muy conocida la problemática actual en los procesos de fangos activos con el denominado “bulking filamentoso”, es decir en el cultivo biológico del reactor crecen de forma excesiva microorganismos filamentosos que impiden el acercamiento de los flóculos en el decantador secundario y por tanto impide que estos se separen del clarificado. Esto da lugar a la retención de sólidos en el decantador y en el caso extremo a la obtención de un decantador lleno de fangos biológicos con la posibilidad de escaparse por el efluente. Por último, hay que señalar que la producción de fangos generada en un proceso de lecho móvil no presenta diferencias respecto a un proceso de fangos activos convencional y puede oscilar entre 0.3 – 0.45 kgSST / kg DQO eliminada. -6-
  7. 7. PROCESO DE LECHO MÓVIL Planta de tratamiento de aguas de Conservas Hijos de Manuel Sánchez Basarte(GUTARRA) (Villafranca de Navarra- Navarra) -7-
  8. 8. PROCESO DE LECHO MÓVIL 0.3. Principales elementos de una planta de lecho móvil Dependiendo de las características del agua y de los limites de vertido exigidos, las instalaciones de tratamiento de aguas basadas en la tecnología de lecho móvil pueden estar compuestas de los siguientes elementos: • Bombeo del agua residual • Tamizado para eliminación de sólidos • Balsa de homogeneización: En la que se regula el pH del agua residual y se homogeneiza el vertido a tratar. • Bombeo al reactor biológico: Bombeo del agua a los reactores biológicos controlado por el nivel de agua de la balsa de homogeneización. • Dosificación de nutrientes: Depósito de preparación de urea y fosfórico y bombeo a los reactores biológicos de forma proporcional al caudal. • Reactores biológicos: Reactores en los que se encuentra el relleno en suspensión, bien aerobios o anóxicos, en los que se produce la asimilación biológica del contaminante que se desea eliminar. Detalle del relleno AMB Biomedia -8-
  9. 9. PROCESO DE LECHO MÓVIL Reactor aerobio de la planta de tratamiento de Papelera del Oria (Villabona-Gipuzkoa) • Decantador: Elemento en el que se da la separación de la materia en suspensión y el agua clarificada efluente. Los sólidos recogidos en la parte inferior del decantador se extraen al depósito de fangos. • Depósito de fangos: Depósito de almacenaje de los fangos purgados del decantador para su posterior tratamiento o gestión. -9-

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