Sistemas biológicos/ de tratamiento de aguas residuales.

Estos sistemas son el corazón de los proyectos que diseña y construye el equipo de WaterNext alrededor del mundo.

La elección de este tipo de tratamiento se debe a su capacidad de remover contaminantes de características diversas y composiciones complicadas de manera natural, sin uso de químicos y con la eficiencia económica necesaria para su funcionamiento.

 

Dichos sistemas requieren que el agua residual a tratar este homogénea, con niveles de pH neutros y temperaturas estables que no rebasen los 39ºC, por lo que antes de entrar a cualquier tipo de reactor biológico aerobio es necesario tener un pretratamiento. Los tipos de pretratamiento varían según el agua residual a tratar dependiendo de la presencia de sólidos, grasas o aceites, características fisicoquímicas del agua cruda y las variaciones de flujo conforme al uso ya sea doméstico o industrial.

Las cribas, los tanques de ecualización y homogenización, los desarenadores, desgrasadores, la desnitrificación y los sistemas fisicoquímicos son algunas de las implementaciones que se pueden utilizar como tratamiento primario.

 

El reactor biológico es un tanque dimensionado con un tiempo de retención hidráulica especifica, que adaptado con los sistemas y equipos necesarios crea el ambiente ideal para la proliferación de una flora bacteriana especializada para la transformación, bajo un proceso oxidativo, de los contaminantes en partículas cada ves más sencillas y menos peligrosas para el medio ambiente. Este tipo de reactores son una reproducción de condiciones propias de la naturaleza pero en un espacio determinado y generalmente mucho más pequeño para hacer más eficiente el proceso de purificación natural del agua. El suministro de oxigeno disuelto en forma de microburbuja a través de un sistema de difusión de aire es la clave para lograr la supervivencia de las bacterias optimizando su reproductividad y crecimiento.

 

El papel de esta biomasa en el proceso de purificación del agua, es utilizar las sustancias orgánicas biodegradables generalmente combinadas con otras sustancias, para su alimentación y reproducción y así lograr la clarificación del agua. A dicha biomasa se le conoce como lodos activados los cuales están compuestos de bacterias inofensivas como protistas, amebas, rotíferos y otros microorganismos.

La ventaja del tratamiento con lodo activo en condiciones artificiales es que la microbiota en lugar de permanecer dispersa en el efluente a tratar, como sucede en cualquier cuerpo de agua sano, tiende a aglomerarse y así cuando este lodo se somete a condiciones de reposo, tiende a sedimentarse y puede separarse fácilmente del agua.

 

Como resultado obtenemos agua clarificada o tratada que puede someterse a procesos terciaros que logran mejorar cada vez más la calidad del agua hasta la potabilización o reúso en procesos industriales. 

 

A lo largo del proceso se obtienen  también lodos residuales parcialmente mineralizados los cuales son completamente biológicos y deben pasar por un proceso de tratamiento para ser certificados como biofertilizantes, además existe la formación de productos gaseosos como CO2 y CH4 en cantidades mínimas e inofensivas.

Sistema continuo/ aireación extendida

Esta modalidad tradicional que forma parte de los sistemas biológicos aerobios consta de por lo menos 3 secciones dentro del tren de tratamiento; el tanque de ecualización, el reactor biológico y la sedimentación.

 

Este se considera continuo ya que la alimentación de las aguas residuales dentro del reactor biológico no debe parar, es por eso que es estrictamente necesario contar con una sección de ecualización donde se acumulen las aguas, se estabilicen los parámetros y se bombeen de manera continua a la siguiente sección.

 

1. La sección biológica debe contar con una aireación extendida en todo el reactor, esto se logra inyectando (con el uso de sopladores especializados), el oxígeno disuelto a través de membranas de microburbuja, además se deben de mantener estables parámetros como la temperatura y el pH. 2. El cálculo de la retención hidráulica de las aguas residuales se determinara según los contaminantes presentes dentro de esta, el tiempo en el que residen las bacterias en contacto con las aguas crudas debe ser el suficiente para lograr su tratamiento y posteriormente alimentar la tercera sección conocida como sedimentación. 

 

3. El tanque clarificador o sedimentador debe estar en condiciones particulares de quietud permitiendo, como su nombre lo dice, la sedimentación de los lodos biológicos propiciando así la separación del el agua limpia. 4. El lodo sedimentado en el fondo del tanque se recolecta y se recircula a la cabeza del reactor biológico, salvo cuando este se encuentra en exceso, entonces se envía al espesador de lodos. 5. El agua limpia que está en la superficie sale del clarificador y procede a la siguiente sección de tratamiento o a su descarga

Sistema secuencial/ SBR

El reactor biológico secuencial (SBR) es un sistema que optimiza el espacio gracias a que realiza las mismas tres funciones que un tren de tratamiento continuo, homogeniza/desnitrifica, oxida y sedimenta en el mismo tanque. Esto se logra gracias a la temporización de todos los equipos que componen el reactor; sopladores, bombas, medidores, electroniveles, membranas de microburbuja, mixers, entre otros. Este sistema requiere de cálculos mucho más rigurosos para lograr su optimo funcionamiento, pero su operación sigue siendo igual de sencilla que la de los sistemas continuos debido a que se implementa la automatización de todos los equipos que conforman la planta mostrándose en un panel de control sencillo e intuitivo.

 

Los SBR son ideales para situaciones donde se presenta variación de flujos, como sucede con las aguas residuales domesticas o de servicios donde no se tiene un flujo continuo, el cambio en las descargas de agua ya sea a lo largo del día o por temporadas no afecta el funcionamiento de este sistema.

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