Tratamiento biológico aeróbico

Después de que las aguas residuales hayan sido purificadas de partículas gruesas, grasas y emulsiones en una etapa anterior, puede ser conveniente, por diversas razones, aplicar un tratamiento biológico. El rendimiento de la purificación puede aumentar considerablemente mediante procesos biológicos de purificación del agua, ya que descomponen las sustancias orgánicas disueltas también las 24 horas del día, los 365 días del año. Además, es un primer paso para la reutilización de las aguas residuales.

El proceso principal consiste en introducir aire (oxígeno) mediante un sistema de aireación en una mezcla de aguas residuales combinada con organismos para desarrollar un flóculo biológico que reduce el contenido orgánico. El material bacteriano, que en los lodos sanos es un flóculo marrón, está compuesto en gran parte por bacterias saprótrofas, pero también tiene una importante flora protozoaria. Las bacterias solo descomponen todos los contaminantes en productos inocuos si la cantidad de contaminantes (alimento) por bacteria se mantiene muy baja. En estas condiciones, las bacterias casi se mueren de hambre y descomponen todo el alimento posible para liberar la energía suficiente y mantener sus sistemas de soporte vital. Por lo tanto, en el proceso difícilmente obtendrán suficiente alimento para crecer o multiplicarse. Este sistema de inanición continua de las bacterias se denomina sistema de lodos activados de baja carga. Se evita que el licor mezclado se separe por la turbulencia causada por el sistema de aireación y/o los mezcladores separados. Durante los periodos de aireación, los contaminantes serán descompuestos (oxidados) gradualmente por las bacterias. Finalmente, casi todos los contaminantes se convertirán en dióxido de carbono, agua y nitrato. Estos componentes no contribuyen al nivel de DBO y DQO.

El nitrato en altas concentraciones no es deseado en el efluente, ya que es un excelente fertilizante y puede causar un severo crecimiento de algas, lo que tiene como resultado la extinción de la flora y la fauna en la corriente. La conversión del nitrato en gas nitrógeno puede reducir la concentración de nitrógeno. Este proceso se denomina desnitrificación y tiene lugar en ausencia de oxígeno, ya sea en una balsa separada o en la balsa de aireación durante los periodos en los que la aireación ha sido desconectada.

La separación puede realizarse mediante la sedimentación en un clarificador BioClar^®o en el tanque de aireación (BioArt^® SBR), por flotación de aire en un sistema BioFlot^® o por biofiltración de membrana (MBR).
Una parte del material sedimentado, el lodo, se devuelve a la cabeza del sistema de aireación para
volver a sembrar las nuevas aguas residuales que entran en el tanque. Esta fracción del flóculo se denomina lodo activado de retorno (R.A.S.). El exceso de lodo se denomina lodo activado residual (L.A.R.) y se retira del proceso de tratamiento para mantener el equilibrio de la relación entre la biomasa y los alimentos suministrados en las aguas residuales

Se puede elegir entre dos sistemas:

• Aireación en profundidad: el aire se introduce en el agua a través de elementos de aireación que se instalan en el fondo de la balsa. La ventaja de este sistema es que es muy eficiente energéticamente.
  
  
• Aireación superficial: el agua es empujada hacia arriba y transferida a través del aire. De este modo, se introduce oxígeno y se mezcla el agua.

2) La desnitrificación es la conversión del nitrato en nitrógeno gaseoso. Este proceso también se denomina eliminación de nutrientes. La ventaja de la desnitrificación es que reduce la cantidad de oxígeno necesaria para la digestión de los compuestos orgánicos en la balsa de aireación.

JBT Marel Water Treatment dispone de tres sistemas diferentes:

• Filtración
  El BioBrane de JBT Marel es un sistema compacto de biorreactor de membrana (MBR) que funciona con altas concentraciones de lodos. Como se utilizan altas concentraciones de bacterias, el sistema puede construirse de forma más compacta. Además, se obtiene un efluente de muy alta calidad por la acción filtrante de las membranas.
  
  
• Flotación
  El sistema BioFlot® de JBT Marel separa las colonias de bacterias, y puede mantener altas concentraciones de bacterias, de modo que bastan cubetas pequeñas. BioFlot® es prácticamente insensible a las bacterias filamentosas y, por lo tanto, es ideal para las aguas residuales con una alta contaminación disuelta. La ventaja de este sistema es el mayor porcentaje de materia seca de los lodos separados, lo que reduce los costes de eliminación.
  
  
• sedimentación

Las bacterias también pueden separarse por sedimentación. La separación por sedimentación puede aplicarse en el tanque de aireación a través del sistema SBR BioArt de JBT Marel, o de un clarificador independiente llamado BioClar.

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