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La tecnología de manto de lodos anaeróbicos de flujo ascendente ( UASB, por sus siglas en inglés), normalmente denominada reactor UASB, es una forma de digestor anaeróbico que se utiliza para el tratamiento de aguas residuales .
El reactor UASB es un digestor metanogénico (productor de metano) que evolucionó a partir del clarigester anaeróbico . Una tecnología similar, aunque variante, al UASB es el digestor de lecho de lodos granulares expandidos (EGSB).
Descripción del proceso
El UASB utiliza un proceso anaeróbico mientras se forma una capa de lodo granular que se suspende en el tanque. Las aguas residuales fluyen hacia arriba a través de la capa y son procesadas (degradadas) por los microorganismos anaeróbicos . El flujo ascendente, combinado con la acción de sedimentación por gravedad, mantiene la capa en suspensión con la ayuda de floculantes . La capa comienza a madurar alrededor de los tres meses. Comienzan a formarse pequeños gránulos de lodo cuya superficie está cubierta por agregaciones de bacterias. En ausencia de cualquier matriz de soporte, las condiciones de flujo crean un entorno selectivo en el que solo sobreviven y proliferan aquellos microorganismos capaces de adherirse entre sí. Finalmente, los agregados forman biopelículas densas y compactas denominadas "gránulos". [ 2 ]
El biogás, con una alta concentración de metano , se produce como subproducto y puede capturarse y utilizarse como fuente de energía para generar electricidad para la exportación y para cubrir el consumo energético de la planta. Esta tecnología requiere un monitoreo constante durante su funcionamiento para asegurar que la capa de lodos se mantenga y no se lave (perdiendo así su eficacia). El calor generado como subproducto de la producción de electricidad puede reutilizarse para calentar los tanques de digestión.
El recubrimiento del lodo permite un tiempo de retención dual, tanto sólido como hidráulico (líquido), en los digestores. Los sólidos que requieren un alto grado de digestión pueden permanecer en los reactores hasta 90 días. [ 3 ] Los azúcares disueltos en el flujo de residuos líquidos se pueden convertir rápidamente en gas en la fase líquida, que puede salir del sistema en menos de un día.
Los reactores UASB suelen ser adecuados para corrientes de aguas residuales diluidas (3 % de sólidos suspendidos totales con un tamaño de partícula >0,75 mm).
Curso histórico
Con el tiempo, el modelo UASB se ha ido actualizando, se han solucionado los problemas y se ha optimizado el diseño, lo que en última instancia ha dado como resultado los siguientes tipos de sistemas.
- Los reactores EGSB (Expended Granule Sludge Blanket) son reactores UASB de segunda generación. Se trata de un sistema de alta carga de una sola capa, con una única capa de sedimentación. Las velocidades de flujo ascendente son mucho mayores que en los UASB, por lo que los gránulos "adultos" permanecen en el sistema, mientras que los gránulos "jóvenes" suelen ser arrastrados. Las tasas de carga típicas para un EGSB son de 15 a 30 kg DQO/m³/día. El EGSB es un sistema prácticamente cerrado. Existe una probabilidad mínima o nula de corrosión o de malos olores.
- Los reactores UASB de tercera generación, como el reactor ECSB, son sistemas de alta carga de doble capa con dos capas de sedimentación. Los caudales de ascenso son altos por debajo de la primera capa de sedimentación y bajos por debajo de la segunda, lo que permite que tanto los granos "adultos" como los "jóvenes" permanezcan en el sistema, lo que se traduce en un mayor crecimiento neto del lodo granular. Las tasas de carga típicas para un ECSB son de 15 a 35 kg DQO/m³/día. El ECSB es un sistema cerrado, por lo que no existe riesgo de corrosión ni de malos olores.
Diseño
En los reactores UASB (y también en los EGSB y ECSB), el proceso de sedimentación y digestión se lleva a cabo en uno o más tanques grandes. El efluente del UASB, que presenta una concentración de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) mucho menor, generalmente requiere un tratamiento adicional, por ejemplo, mediante el proceso de lodos activados , según los requisitos de calidad del efluente.
Véase también
- Digestión anaeróbica
- Tipos de digestores anaeróbicos
- Filtro anaeróbico
- Digestión de lecho de lodos granulares expandidos
- Reactor híbrido (combinación de UASB y filtro anaeróbico)
- Reactor de lecho fluidizado
- Lista de tecnologías de tratamiento de aguas residuales
Referencias
- ↑ Tilley, E., Ulrich, L., Lüthi, C., Reymond, Ph., Zurbrügg, C. (2014) Compendio de sistemas y tecnologías de saneamiento - (2.ª edición revisada) . Instituto Federal Suizo de Ciencias y Tecnología Acuáticas (Eawag), Duebendorf, Suiza. ISBN 978-3-906484-57-0.
- ↑ "¿Qué son los gránulos de lodo? Página principal de UASB" . Archivado del original el 17 de julio de 2006. Consultado el 24 de agosto de 2006 .
- ↑ Finstein, MS; Zadik, Y.; Marshall, AT; Brody, D. (2004). "El proceso ArrowBio para residuos sólidos municipales mixtos: respuestas a las "solicitudes de información"(PDF) . En Papadimitriou, EK; Stentiford, EI (eds.). Gestión de residuos biodegradables y residuales . 1.ª Conferencia y Exposición del Reino Unido sobre Gestión de Residuos Biodegradables y Residuales , 18-19 de febrero de 2004, Harrogate, Reino Unido. Leeds: CalRecovery Europe Ltd. págs. 407-413 . ISBN 0-9544708-1-8. Archivado del original (PDF) el 1 de octubre de 2009. Consultado el 9 de agosto de 2006 .
Lecturas adicionales
- Bal AS, Dhagat NN (abril de 2001). "Reactor de manto de lodos anaeróbicos de flujo ascendente: una revisión". Indian J Environ Health . 43 (2): 1– 82. PMID 12397675 .
- Lettinga G, Rebac S, Zeeman G (septiembre de 2001). "El desafío del tratamiento anaeróbico psicrófilo de aguas residuales". Trends Biotechnol . 19 (9): 363–70 . doi : 10.1016/S0167-7799(01)01701-2 . PMID 11514000 . Revisar.
- Lettinga G (1995). "Sistemas de digestión anaeróbica y tratamiento de aguas residuales". Antonie van Leeuwenhoek . 67 (1): 3– 28. doi : 10.1007/BF00872193 . PMID 7741528. S2CID 9415571 .
- Tipos de digestores anaeróbicos
- Saneamiento