Desarrollo de reactores biológicos híbridos de alta capacidad para el tratamiento de aguas residuales

Abstract

El objetivo general del trabajo ha sido desarrollar sistemas biológicos híbridos, para la eliminación conjunta de materia orgánica y nitrógeno a alta carga, que puede ser aplicados tanto en la mejora de la capacidad de plantas de tratamiento de aguas residuales tradicionales, como en casos en los que la disponibilidad de terreno para implantar la depuradora sea limitada. Los sistemas híbridos desarrollados son variaciones del sistema de biopelícula, reactor circulante de lecho flotante (Circulating Bed Reactor, CBR) que presentan a su vez una fase de biomasa en suspensión. El CBR utiliza un soporte plástico rugoso que permite una buena adhesión de los microorganismos en su superficie. La densidad del soporte es ligeramente inferior a la del agua. Este reactor presenta grandes ventajas sobre todo en lo referente a la transferencia de masa y mezcla. El trabajo se dividió en 5 etapas experimentales en donde se estudió la interacción de la biomasa en suspensión y el biofilm en reactor biológico, la influencia de la materia orgánica coloidal y en suspensión en la capacidad del sistema y la eficacia del equipo y comparación de la robustez del sistema CBR híbrido frente al reactor de biopelícula CBR. Se utilizaron diversas configuraciones del sistema híbrido que se componían de un sistema CBR de 6 L y en las que se acoplaron o no cámaras de desnitrificación de 6 L. Se utilizaron asimismo, sistemas de sedimentación o módulos de ultrafiltración para la separación de la biomasa del agua tratada. Los resultados demuestran que con esta tecnología se pueden tratar aguas residuales, tanto industriales como sintéticas a elevadas cargas orgánicas y nitrogenadas. En dichos sistemas se obtuvieron eliminaciones simultáneas, referidas al volumen total del equipo, de hasta 0,8 kg N/m3.d (1,6 kg N/m3.d cuando se refiere a la cámara aerobia) y 5,0 kg DQO/m3.d, con eliminaciones del 95% de la materia orgánica, del 98% del a