METODOS DE REMEDIACION POR DIGESTION AEROBIA (LODOSACTIVADOS)

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La solubilidad del oxígeno también es función de la temperatura: a mayor temperatura menor solubilidad. Otro factor determinante en la solubilidad de gases es la composición del agua. El oxígeno puede ser suministrado en forma de oxígeno puro o a través del aire. En las plantas de tratamiento de aguas residuales, la transferencia de oxígeno se hace generalmente a través de dispositivos sumergidos, que forman pequeñas burbujas en el seno del líquido.

Cuanto menor sea el tamaño de las burbujas mayor será la superficie de contacto por unidad de contacto y la difusión del oxígeno en el agua de tratamiento es más eficiente. Para incrementar aún más el coeficiente de difusión, y mejorar el aprovechamiento del oxígeno suministrado, se provocan situaciones de turbulencia en el seno del líquido, con lo que el oxígeno se difunde más efectivamente.

Esta agitación o turbulencia se provoca con la misma masa de aire inyectada o por medio de agitación mecánica. Existen muchos y muy variados sistemas de difusión de aire, cada uno de ellos con sus ventajas y desventajas.

Otra alternativa para introducir grandes cantidades de oxígeno en el líquido, es por medio de aireadores superficiales, los cuales por efecto de la agitación en la superficie del líquido, rompen la masa de líquido al aire atmosférico y provocan que las pequeñas gotas formadas absorban el oxígeno atmosférico.

El objetivo principal

De la digestión aerobia es reducir el total de lodos que se debe evacuar posteriormente. Esta reducción es el resultado de la conversión, por oxidación, de una parte sustancial del lodo en productos volátiles (CO2, NH3, H2). Si representamos las células bacterianas por la formula C5H7NO2, la oxidación que tiene lugar cuando el substrato de un sistema aerobio no es suficiente para mantenimiento energético y síntesis, corresponde esta a la fase de respiración endógena.

La siguiente imagen es del proceso de un digestor de lodos en continuo para la secuencia de tratamiento que incluye sedimentación primario y proceso de lodos activos. Cuando la cantidad de lodo a digerir es pequeña se utiliza digestión en discontinuo, seguida de descarga intermitente del lodo digerido.

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[pic 2]

La secuencia de tratamiento que incluye sedimentación primaria y proceso de lodos activos. Cuando la cantidad de lodo a digerir es pequeña se utiliza digestión en discontinuo, seguida de descarga intermitente del lodo digerido.

La velocidad de destrucción de células disminuye cuando la relación alimentación/microorganismo(A/M) disminuye. En consecuencia, a mayor proporción de lodos del primario en el procesos, mas lenta es la digestión, ya que los lodos del primario tienen una DBO relativamente alta (Alta A) y bajo VSS (bajo M), significando altos valores de la relación A/M.

Como se mencionó el objetivó es la reducción de la masa de lodo a evacuar, más que la reducción de la DBO soluble. En el caso de la digestión aerobia, los tiempos de residencia son menores que en los censos anaerobios, lo que significa menores inversiones en capacidad o volumen del digestor.

Descripción del proceso de la biodigestión aerobia.

La digestión aerobia es semejante al proceso de lodos activados. Cuando la aportación del substrato disponible se haya agotado, los microorganismos pasaran a la clase endógena. Observando esto en la siguiente ecuación:

C5H7NO2 + 5 O2 -→ 5C O2 + NH3 + 2H2O[pic 3]

El tejido celular, representado por la formula C5H7NO2 es aerobiamente oxidado a bióxido de carbono, y amoniaco.

Sin embargo debe indicarse que solo del 75% al 80% del tejido celular puede realmente ser oxidado. El 25% o 20% restante lo constituye compuestos orgánicos y componentes inertes que no son biodegradables. El amoniaco procedente de esta oxidación es seguidamente oxidado a nitrato al proseguir la digestión. La velocidad de destrucción de células disminuye cuando la relación alimento/ microorganismo (a/M) aumenta.

En la siguiente figura se muestra dos variables (masa de lodo activo y DBO soluble que permanece) en función del tiempo de aeración. La curva para la DBO residual se hace casi plana al tiempo que la MLVSS alcanza su máximo. Teniendo en cuenta que la digestión aerobia de lodos tiene lugar en la región de la fase de respiración endógena, o hay disminución prácticamente de la DBO soluble. El objetivo fundamental de la digestión aerobia es la reducción de la masa de lodo a evacuar, más que la reducción de la DBO soluble.[pic 4]

Ventajas y desventajas de la biodigestión aerobia

Ventajas:

-Una reducción de sólidos volátiles aproximadamente igual a la obtenida por via anaerobia.

-El sobrenadante aerobio tiene comúnmente una DBO menor de 100 mg/lt. Esto es importante ya que el tratamiento se facilita al no tener la sobrecarga debido al reciclaje de los licores sobrenadantes con altos valores de DBO que se tienen en los digestores anaerobios.

-Formación de un producto final, parecido al humus, que es biológicamente estable y que puede ser fácilmente eliminado.

-Producción de un lodo con excelentes características de deshidratación.

-Recuperación de los valores fertilizantes básicos del lodo.

-Hay menos problemas de operación debido a que el sistema es más estable, es por esto que se requieren menores costos de mantenimiento y menor mano de obra especializada para la operación de la planta.

-La digestión aerobia es una alternativa viable con respecto a la digestión anaerobia para la estabilización de lodos,menor inversión de capital.

Desventajas:

-El principal inconveniente es el elevado costo de energía al suministro de oxígeno necesario.

-La eficiencia de la reducción de sólidos varía con las fuentes de temperatura.

-El espesamiento por gravedad seguido de una digestión aerobia, generalmente se tiene un sobrenadante con alta concentración de sólidos.

-Algunos lodos aparentemente no es fácil deshidratar por filtración