ES2239153T3 - Reactor biologico de lecho fijo sumergido y procedimiento para el tratamiento de efluentes liquidos. - Google Patents
Reactor biologico de lecho fijo sumergido y procedimiento para el tratamiento de efluentes liquidos.Info
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Abstract
Reactor biológico de lecho fijo sumergido que comprende por lo menos un tanque destinado a ser llenado con efluentes que se van a tratar en los que están completamente sumergidos soportes de bacterias, estando este reactor que está equipado con unos medios de ventilación dispuestos en la parte inferior del tanque caracterizado porque los soportes de bacterias presentan una superficie específica superior o igual a 100 m2/m3, preferentemente superior a 125 m2/m3, y un porcentaje de vacío superior a 90%, preferentemente superior a 95%, presentando además este reactor por lo menos una de las características adicionales siguientes: -están previstos unos medios propios para permitir la obtención de una circulación en bucle de los efluentes en el interior de por lo menos uno de los tanques, -los medios de ventilación permiten mantener en el medio, es decir, en las aguas cargadas, una concentración de oxígeno superior a 6 ppm, preferentemente superior a 7, 5 ppm, -están previstos unos medios de neutralización de la acidez del medio de reacción, es decir, de ajuste del valor del pH durante la reacción.
Description
Reactor biológico de lecho fijo sumergido y
procedimiento para el tratamiento de efluentes líquidos.
La presente invención se refiere a un reactor
biológico de lecho fijo sumergido, destinado a la eliminación de los
contaminantes esencialmente solubles de los efluentes líquidos bajo
la acción de bacterias contenidas en el reactor y susceptibles de
digerir los compuestos orgánicos de los efluentes que se van a
tratar. Se refiere también a un procedimiento de tratamiento de
efluentes líquidos que utiliza tal reactor.
Se conoce la utilización de reactores biológicos
para el tratamiento de los efluentes líquidos, y más particularmente
de las aguas usadas de origen industrial o urbano, a fin de
disminuir la DQO. En particular, se han propuesto tres tipos de
reactores biológicos que han aparecido cronológicamente en el orden
en el que se citan:
- -
- reactores en los que las bacterias están en suspensión,
- -
- reactores de lecho fijo con flujo, en los que las bacterias se fijan sobre unos soportes en los que se hacen fluir los efluentes líquidos a tratar,
- -
- reactores de lecho fijo sumergido, en los que las bacterias se fijan sobre unos soportes que están sumergidos en los efluentes que se van a tratar.
La solicitud de patente EP853067 da a conocer un
reactor de lecho fijo sumergido de última generación que presenta
una estructura específica que permite una ventilación óptima. En
efecto, en este reactor, el soporte de las bacterias consiste en un
disco giratorio que presenta en cualquier momento del giro una parte
sumergida y una parte emergida en contacto con el aire circundante,
permitiendo una ventilación óptima.
Estos dispositivos conocidos, especialmente los
de la primera generación, adolecen del inconveniente de ser muy
voluminosos; los reactores de lecho fijo de la segunda generación
adolecen además del inconveniente de necesitar equipamientos
complementarios, necesarios para asegurar el mantenimiento de las
condiciones hidráulicas necesarias (reciclaje del agua, lavados,
taponamiento, etc.); además, los dispositivos de la primera y la
segunda generación consumen mucha energía.
Los reactores de tercera generación representan
un progreso con relación a los reactores de primera y segunda
generación, pero no son satisfactorios desde el punto de vista del
rendimiento y de la carga admisible.
Sabiendo que por DQO se designa la Demanda
Química de Oxígeno, el rendimiento de un reactor es la relación
entre la DQO eliminada y la DQO inicial, es decir:
Rendimiento =
(DQO_{inicial} -
DQO_{final})/DQO_{inicial}
Y se entiende por carga admisible o carga por
unidad de superficie la relación siguiente:
(DQO
(Kg O_{2}/superficie\ de\ soporte\ (m^{2})).
\text{Día}.
Además, los reactores conocidos de tercera
generación necesitan la instalación, a la salida del reactor, de un
aclarador antes de expulsar el agua tratada a la naturaleza. Además,
no están adaptados para tratar efluentes cuya relación de
biodegradabilidad DQO_{5}/DEO, siendo DBO la demanda biológica de
oxígeno en 5 días, debiendo ser esta relación por lo menos de
0,5.
El objetivo de la presente invención es sobre
todo remediar estos inconvenientes y, particularmente, suministrar
un reactor compacto que pueda alojarse en un espacio limitado, y
presentar al mismo tiempo rendimientos de tratamiento
optimizados.
El reactor biológico de lecho fijo sumergido
según la invención comprende por lo menos un tanque destinado a ser
llenado con los efluentes que se van a tratar en los que se sumergen
los soportes de bacterias, estando este reactor equipado con unos
medios de ventilación dispuestos en la parte inferior del tanque,
caracterizado porque los soportes de bacterias presentan una
superficie específica superior o igual a 100 m^{2}/m^{3},
preferentemente superior a 125 m^{2}/m^{3}, y un porcentaje de
vacío superior a 90%, preferentemente superior a 95%, presentando
este reactor además por lo menos una de las características
adicionales siguientes que residen respectivamente en el hecho de
que:
- -
- comprende unos medios propios para permitir la obtención de una circulación en bucle de los efluentes en el interior por lo menos de uno de los tanques,
- -
- los medios de ventilación de los que está equipado se seleccionan de tal manera que sean capaces de crear en el medio de reacción, es decir, en las aguas cargadas de bacterias y de efluentes que se van a tratar, una concentración de oxígeno superior a 6 ppm, preferentemente superior a 7,5 ppm,
- -
- comprende unos medios de neutralización de la acidez del medio de reacción, es decir, de regulación del valor del pH durante la reacción.
Gracias a la presencia de por lo menos una de las
tres características adicionales anteriores, se obtiene, con una
carga por unidad de superficie constante, un aumento del rendimiento
de eliminación de la DQO de por lo menos 5 a 10% con relación al
rendimiento de los reactores conocidos, y por lo tanto es posible
admitir, con un rendimiento equivalente, una carga por unidad de
superficie de por lo menos dos veces mayor que la carga admisible en
los reactores conocidos.
Además, el reactor según la invención está
adaptado para el tratamiento de efluentes que presentan una relación
de biodegradabilidad muy desfavorable, es decir, inferior a 0,5.
Según una forma de realización ventajosa, el
reactor según la invención comprende dos tanques a fin de mejorar
aún más el rendimiento global de eliminación de la DQO con carga por
unidad de superficie constante, o de aumentar la carga por unidad de
superficie admisible, con un rendimiento constante. En esta forma de
realización, resulta particularmente ventajoso disponer los medios
de regulación del pH a la salida del primer tanque.
La circulación de los efluentes del primer tanque
hacia el segundo tanque se realiza por medio conocidos por el
experto en la técnica, y de manera ventajosa mediante subvertido o
sobrevertido. Para obtener un tiempo de estancia máxima en el
tanque, los efluentes, si se introducen en el primer tanque a nivel
de su parte superior, se encauzan hacia el segundo tanque por
subvertido, y, a la inversa, si se introducen en el primer tanque a
nivel de su parte inferior, se encauzan hacia el segundo tanque por
sobrevertido.
Según otra forma de realización ventajosa, es
posible añadir otros tanques de tratamiento a fin de aumentar aún
más el rendimiento de disminución de la DQO con carga por unidad de
superficie constante, o de aumentar la carga por unidad de
superficie admisible, con un rendimiento constante.
Teóricamente, no existe limitación en cuanto al
número posible de tanques instalados en serie. Sin embargo, por
razones evidentes de coste, y para obtener un buen compromiso
técnico-económico, se limita generalmente a un
máximo de seis tanques. Se obtienen resultados muy interesantes con
tres tanques dispuestos en serie.
Según una forma de realización particularmente
ventajosa, el reactor comprende por lo tanto tres tanques dispuestos
en serie y que comprenden todos unos soportes de bacterias que
presentan una superficie específica superior o igual a 100
m^{2}/m^{3}, preferentemente superior a 125 m^{2}/m^{3}, un
porcentaje de vacío superior a 90%, preferentemente superior a 95%,
y unos medios de ventilación dispuestos en el fondo de cada
tanque.
Se denomina "superficie específica" a la
relación entre la suma de las superficies de cada soporte de
bacterias y el volumen aparente del medio, es decir, el volumen del
reactor ocupado por la estructura constituida por soportes unitarios
de bacterias fijados entre ellos.
Se denomina "porcentaje de vacío" a la
diferencia entre el volumen aparente del medio y su volumen real,
expresada en porcentaje del volumen aparente.
Los medios de ventilación pueden estar
constituidos como se indica a continuación.
En el primer tanque se disponen unos medios que
permitan la recirculación de los efluentes.
Estos medios de recirculación pueden estar
constituidos como se indica a continuación.
Los efluentes que se van a tratar se mantienen en
circulación en el primer tanque, y después se transfieren mediante
subvertido o sobrevertido al segundo tanque después de la
neutralización de su acidez, y después se transfieren mediante
subvertido o sobrevertido hacia un tercer tanque en el que se
finaliza la purificación y en el que se efectúa una
clarificación.
A la salida del reactor, se recupera un agua
aclarada, liberada de la mayor parte de la contaminación
soluble.
Los medios de ventilación se seleccionan de
manera que la concentración de oxígeno en el medio de reacción, es
decir, en las aguas cargadas que circulan en los espacios formados
entre los soportes de bacterias, sea superior a aproximadamente 6
ppm, preferentemente 7,5 ppm. Dichos medios de ventilación están
constituidos por un ventilador que envía oxígeno a los difusores de
burbujas finas, dispuestos paralelamente unos con otros y fijados
sobre toda la superficie del fondo del tanque.
En el reactor según la invención, el soporte de
bacterias se selecciona de entre los soportes clásicos de bacterias
que presentan al mismo tiempo una superficie específica superior o
igual a 100 m^{2}/m^{3}, preferentemente superior a 125
m^{2}/m^{3}, y un porcentaje superior a 90%, preferentemente
superior a 95%.
Ventajosamente, dichos soportes son soportes de
plástico sueltos. Según una forma de realización particularmente
ventajosa, dichos soportes son escobillas o aspersores de
polipropileno.
Los medios de regulación del pH pueden estar
constituidos por una línea de regulación del pH dispuesta,
preferentemente, entre dos tanques, ventajosamente entre el primer y
el segundo tanque.
Una línea de regulación del pH comprende un
sensor unido a un pH-metro, un transmisor de la
señal emitida por el sensor, y un elemento de regulación al cual se
transmite la señal y que puede estar constituido por una válvula de
introducción de agente neutralizante.
Con la ayuda de esta línea de regulación, el pH
se devuelve a un valor generalmente inferior a 7,5 y,
preferentemente, comprendido entre 6,5 y 7.
Los medios de recirculación de los efluentes en
el interior de un tanque están constituidos, por ejemplo, por una
bomba que aspira un cierto volumen de efluentes en la parte baja del
tanque y después lo reintroduce en la parte superior opuesta del
tanque.
El reactor según la invención se describirá con
mayor detalle haciendo referencia a las figuras, en las que:
La figura 1 es una sección esquemática
longitudinal de un reactor biológico según la invención, dispuesto
según una forma de realización ventajosa;
La figura 2 es una sección esquemática
longitudinal de un reactor biológico según una segunda forma de
realización de la invención, en la que los tanques son
cilíndricos.
En la figura 1, el reactor biológico se designa
en su conjunto con el número de referencia 1, y comprende tres
compartimentos 2, 3 y 4 dispuestos en serie, materializando cada uno
de estos compartimientos un tanque.
Las paredes de cada uno de los tanques están
constituidas por las paredes del reactor y por dos tabiques 7 y 8,
respectivamente, que separan los compartimientos 2 y 3, y 3 y 4,
respectivamente.
Los efluentes que se van a tratar se introducen
en el compartimiento 2 mediante una canalización 5 que desemboca en
la parte inferior del compartimiento 2; estos efluentes se ponen en
circulación en el interior de este compartimiento 2, como se indica
aquí arriba, mediante una bomba siguiendo una trayectoria
representada aproximadamente por las flechas F_{1} y F_{2}.
El nivel superior del efluente, en el
compartimiento 2, se muestra en 2a.
Los efluentes pasan del compartimiento 2 hacia el
compartimiento 3 mediante sobrevertido, circulan en el
compartimiento 3 en el que su nivel superior se representa en 3a,
siguiendo una trayectoria representada aproximadamente por la flecha
F_{3}, y después pasan al compartimiento 4 mediante subvertido,
gracias a un paso 9 acondicionado entre el tabique 8 y el fondo del
reactor.
La trayectoria de los efluentes en el
compartimiento 4 se representa por la flecha F_{4}, y el nivel de
estos efluentes en este compartimiento se muestra en 4a.
En la superficie del fondo del reactor se dispone
una instalación de insuflación de aire atmosférico, globalmente
designada con el número de referencia 10, y alimentada por un
ventilador 11.
Los efluentes abandonan el compartimiento 4
mediante sobrevertido y se expulsan mediante una canalización 6.
En cada uno de los compartimientos 2, 3 y 4 se
dispone una cesta, designada globalmente con el número de referencia
12, que comprende soportes de bacterias 13. Estos soportes de
bacterias son escobillas o aspersores de polipropileno que presentan
un eje central 14 dispuesto verticalmente en la cesta, y en el que
se disponen, perpendicularmente al eje 14, hebras 15 de sección
transversal circular.
Los soportes se disponen en cada una de las
cestas de manera que los ejes centrales 14 sean verticales y
paralelos entre sí. El número de aspersores por cesta, y la
distancia entre los aspersores, se determina de manera tal que se
obtiene simultáneamente una superficie específica de 125
m^{2}/m^{3}, y un porcentaje de vacío de 95%.
Un dispositivo 16 de medida del pH se dispone
próximo a la zona en la que tiene lugar el paso, mediante
sobrevertido, del compartimiento 2 hacia el compartimiento 3. Este
dispositivo está unido a un depósito 17 de agente neutralizante, tal
como sodio, estando el mismo equipado con una bomba 18 que permite
hacer llegar a dicho agente al interior del compartimiento 2.
Un dispositivo 19 permite hacer circular en bucle
los efluentes dentro del primer tanque 2. Este dispositivo 19
comprende una canalización 20 cuyo extremo abierto está dispuesto en
el interior del tanque 2, próximo al tabique 7 y en la parte
inferior del tanque; una bomba 21 que une la canalización 20 y una
canalización 22, que permite aspirar los efluentes, dirigirlos a
través de la canalización 22 hasta la entrada superior 23 del tanque
2, en la que son de nuevo admitidos en el reactor; medios 24 de
control del caudal, dispuestos sobre la canalización 22; y una
válvula de regulación 25 que permite regular el caudal admitido en
el tanque 2.
Un depósito 26 que contiene los nutrientes
necesarios para las bacterias tiene una bomba 27, y está unido a la
canalización 22. Así, los nutrientes se llevan en el circuito,
permitiendo la circulación en bucle de los efluentes en el tanque
2.
A continuación se describirá, a partir de la
figura 1, el procedimiento de tratamiento de los efluentes con la
ayuda del reactor biológico según la invención.
Los efluentes que se van a tratar 5 se llevan al
primer tanque 2 que se llena, y a continuación también se llenan
los tanques 3 y 4.
Cuando el nivel de los efluentes ha llegado al
límite superior 2a, 3a y 4a en cada compartimiento, entonces el
reactor está en su estado de funcionamiento. Los efluentes 5 se
introducen con flujo constante en el reactor, y los efluentes
tratados 6 salen con flujo constante del tanque 4.
Las bacterias fijadas en los soportes digieren
los compuestos orgánicos de los efluentes, haciendo disminuir así la
DQO. La actividad bacteriana aerobia es posible por la presencia de
oxígeno en el medio de reacción. El oxígeno se suministra mediante
las entradas 10 de oxígeno dispuestas en el fondo del tanque, y
dispuestas de manera tal que la concentración de oxígeno en las
aguas cargadas sea de aproximadamente 8 ppm.
Los efluentes que se van a tratar 5 se llevan al
reactor en el tanque 2, en el espacio delimitado por el borde
lateral del tanque y la cesta 12 dispuesta en el tanque 2 próxima al
fondo del tanque. Estos efluentes están obligados a circular en
bucle en el interior del tanque 2 por medio de un sistema 19 que
comprende una aspiración de los efluentes dispuesta en la parte baja
del tanque 2, próxima al tabique 7 que separa el tanque 2 del tanque
3. Los efluentes así aspirados se reintroducen en la entrada 23 del
reactor, es decir, en la parte superior del tanque 2. Esta
aspiración y esta reintroducción forzadas de los efluentes imponen
una circulación en bucle de los efluentes en el interior del tanque
2, según las flechas F_{1} y F_{2}.
Los efluentes se dirigen hacia el segundo tanque
3 mediante sobrevertido. Sin embargo, previamente, se ha efectuado
una medida del pH de los efluentes a la salida del tanque 2, y se ha
realizado un ajuste, realizado automáticamente mediante adición de
sodio en el tanque 2 en su parte superior con el fin de obtener un
pH comprendido entre 6,5 y
7.
7.
Los efluentes se dirigen desde el segundo tanque
3 hacia el tercer tanque 4 mediante subvertido, mediante el paso 9
acondicionado entre el tabique 8 y el fondo del reactor.
Los efluentes liberados de la mayor parte de los
contaminantes solubles se trasiegan a nivel de la parte superior del
tanque 4 del reactor.
El camino forzado de los efluentes en el reactor
permite obtener un tiempo de estancia óptimo de los efluentes.
El paso en el tercer tanque 4 permite no sólo
finalizar la purificación sino también aclarar la disolución. Así,
los efluentes 6 que salen del reactor no son turbios, y pueden ser
expulsados directamente a la naturaleza, o bien pueden ser
expulsados tras haber sufrido una etapa adicional de decantación o
filtración, si la concentración de materias en suspensión exigida es
menor que 50 ppm.
En la figura 2 se representa una segunda forma de
realización de un reactor biológico según la invención, que se
designa en su conjunto con el número de referencia 28, y que
comprende tres tanques cilíndricos 29, 30 y 31, separados uno del
otro, y un clarificador 32, dispuestos en serie.
En cada tanque 29, 30, 31 se dispone una cesta
globalmente designada con el número de referencia 33, que comprende
los soportes de bacterias 34 que son aspersores o escobillas, como
se describen anteriormente en relación con la figura 1.
Estos aspersores están dispuestos de manera que
su eje central 35 sea paralelo al eje central de los tanques
cilíndricos, y de tal manera que se obtenga simultáneamente una
superficie específica de 125 m^{2}/m^{3} y un porcentaje de
vacío de 95%.
En el fondo de cada uno de los tanques 29, 30 y
31, debajo de la cesta 33, se dispone una instalación de insuflación
de aire atmosférico que permite insuflar oxígeno en forma de
burbujas finas, globalmente designada por 36; esta instalación se
alimenta mediante un sistema de alimentación de aire comprimido
37.
Los efluentes que se van a tratar se dirigen al
tanque 29 mediante una canalización 38 que sale a nivel de la parte
superior del tanque 29, los efluentes se ponen en circulación en el
interior del tanque 29 mediante un sistema de canalización 39 y una
bomba 39a que permite trasegar los efluentes en la parte inferior
del tanque 29 y reintroducirlos a nivel de la parte superior del
tanque 29.
El nivel superior de los efluentes en el tanque
29 se muestra en 29a.
Los efluentes se dirigen del tanque 29 hacia el
tanque 30 mediante una canalización 40 que presenta las válvulas 40a
y 40b.
La canalización 40 une la parte inferior del
tanque 29 con la parte superior del tanque 30. Por lo tanto, los
efluentes se dirige al tanque 30 en su parte superior, en el que
circulan hacia la parte inferior del tanque 30 y se dirigen hacia el
tanque 31 mediante la canalización 41 que une la parte inferior del
tanque 30 con la parte superior del tanque 31. El nivel superior de
los efluentes en los tanques 30 y 31 se muestra en 30a y 31a,
respectivamente.
En el tanque 31, los efluentes circulan de la
parte superior hacia la parte inferior, en la que se evacuan
mediante la canalización 42 hacia el clarificador 32.
En el clarificador 32, el nivel superior de los
efluentes se muestra en 32a. Los efluentes decantan, la parte
superior de los efluentes purificados se evacua mediante la salida
43, y los lodos de decantación que se depositan en la parte inferior
del clarificador 32 se pueden recuperar en el dispositivo 44
dispuesto debajo del clarificado 32.
Como en la forma de realización de la figura 1,
el reactor de la figura 2 comprende medios de regulación del pH y
medios de aporte de nutrientes para las bacterias.
Los medios de regulación del pH están
constituidos por un depósito de agente neutralizante 45 y de un
dispositivo de medida del pH 46 dispuesto sobre la canalización 40
que une el tanque 29 al tanque 30. La introducción de agentes de
neutralización se realiza a nivel del tanque 29 con la ayuda del
circuito de recirculación (39, 39a).
De la misma manera, los nutrientes trasegados del
depósito de nutrientes 47 se dirigen al tanque 29 mediante el
circuito de recirculación (39, 39a).
El circuito de recirculación (39, 39a) dispone de
un medio 39b que permite el control de la carga hidráulica en el
tanque 29.
A continuación se describirá el procedimiento de
tratamiento de los efluentes a partir del reactor biológico de la
figura 2.
Los efluentes que se van a tratar se dirigen al
primer tanque 29 que se llena, y a continuación se llenan los
tanques 30 y 31, así como el clarificador 32. Cuando el nivel de los
efluentes ha llegado a su límite superior 29a, 30a y 31a en cada
tanque, y 32a en el clarificador, entonces el reactor está en su
estado de funcionamiento. Los efluentes se introducen con flujo
constante en el reactor, y los efluentes tratados salen con flujo
constante del clarificador 32.
Las bacterias fijadas en los soportes digieren
los compuestos orgánicos de los efluentes, haciendo disminuir así la
DQO. La actividad bacteriana aerobia es posible por la presencia de
oxígeno en el medio de reacción. El oxígeno se suministra mediante
las entradas 36 de aire atmosférico dispuestas en el fondo de cada
tanque, y dispuestas de tal manera que la concentración de oxígeno
en las aguas cargadas sea de aproximadamente 8 ppm.
Los efluentes que se van a tratar se dirigen al
reactor a nivel del tanque 29. Estos efluentes son forzados a
circular en bucle en el interior del tanque 29 por medio de un
sistema 39-39a que comprende una aspiración de los
efluentes dispuesta en la parte baja del tanque 2. Los efluentes así
aspirados se reintroducen en la parte superior del tanque 29. Esta
aspiración y esta reintroducción forzadas de los efluentes imponen
una circulación en bucle de los efluentes en el interior del tanque
29.
Los efluentes se dirigen al segundo tanque
mediante la canalización 40.
Se efectúa una medida del pH de los efluentes a
la salida del tanque 29, y se realiza un ajuste automáticamente
mediante adición de sodio en el tanque 29, con el fin de obtener un
pH comprendido entre 6,5 y 7.
Los efluentes se dirigen del segundo tanque 30
hacia el tercer tanque 31.
Los efluentes liberados de la mayor parte de los
contaminantes solubles se trasiegan a nivel de la parte inferior del
tanque 31 del reactor, y se dirigen mediante la canalización 42
hacia el clarificador 32.
En el clarificador 32, las aguas purificadas se
evacuan mediante la salida 43, dispuesta al nivel superior del
clarificador, y los lodos de decantación se evacuan de la parte
inferior del clarificador hacia el dispositivo 44, en el que se
recuperan y eventualmente se incineran.
La invención se refiere igualmente a un
procedimiento de tratamiento de efluentes líquidos cargados de
contaminantes. El procedimiento es un procedimiento biológico según
el cual los efluentes que se van a tratar se disponen en un reactor
biológico de lecho fijo sumergido, que comprende unos medios de
ventilación de los efluentes y que se ponen en contacto con
bacterias capaces de digerir los contaminantes, caracterizado porque
las bacterias que pueden proliferar sobre los soportes presentes en
el reactor son tales que presentan simultáneamente una superficie
específica superior o igual a 100 m^{2}/m^{3},
preferentemente superior o igual a 125 m^{2}/m^{3}, y un
porcentaje de vacío superior a 90%, preferentemente superior a
95%.
Según una forma de realización ventajosa del
procedimiento según la invención, a los efluentes cargados que se
van a tratar se les añade oxígeno a una concentración superior a 6
ppm, preferentemente superior a 7,5 ppm.
Según otra forma de realización ventajosa del
procedimiento según la invención, el pH del medio de reacción se
ajusta durante la reacción.
A continuación, la presente invención se
describirá con mayor detalle a partir del ejemplo siguiente,
proporcionado únicamente a título ilustrativo.
Con la ayuda del reactor de la figura 2, se
tratan 1000 l/d de aguas residuales generadas por un taller. Este
agua residual es relativamente clara (MeS <500 mg/l), y presenta
una DQO que va hasta 15000 mgO_{2}/l y una relación de
biodegradabilidad DBO_{5}/DQO muy desfavorable, del orden de 0,1,
(DBO_{5} representa la demanda biológica de oxígeno en 5
días).
El soporte de bacterias utilizado es idéntico en
cada uno de los tanques 29, 30 y 31, y presenta una superficie
específica de 125 m^{2}/m^{3}, y un porcentaje de vacío de
95%.
La carga volumétrica del tanque 29 es de 16,2
KgDQO/m^{3}. d, la del tanque 30 de 3,4 KgDQO/m^{3}.d, y la del
tanque 31 de 2,5 KgDQO/m^{3}.d. La carga por unidad de superficie
del tanque 29 es de 127,3 gDQO/m^{2}.d, la del tanque 30 de 26,9
gDQO/m^{2}.d, y la del tanque 31 de 19,8 gDQO/m^{2}.d.
La carga volumétrica global es de 4,6 Kg
DQO/m^{3}.d, y la carga por unidad de superficie global de 36
gDQO/m^{2}.d.
Se han realizado diferentes ensayos de
tratamiento con aguas residuales que presentan una DQO inicial de
13000, 13500, 14000, 14500 y 15000 mg/l.
Para cada uno de los ensayos se ha indicado en el
tabla siguiente los tiempos de estancia en cada tanque, la
concentración de DQO, y el rendimiento a la salida de cada tanque,
así como el rendimiento de depuración global.
De este ejemplo resulta que es posible tratar
aguas residuales que presentan una DQO de 15000 mg/l con una carga
por unidad de superficie de 36 gDQO/m^{2}.d, obteniendo un
rendimiento de eliminación de la DQO muy satisfactorio, de
87,5%.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (8)
1. Reactor biológico de lecho fijo sumergido que
comprende por lo menos un tanque destinado a ser llenado con
efluentes que se van a tratar en los que están completamente
sumergidos soportes de bacterias, estando este reactor que está
equipado con unos medios de ventilación dispuestos en la parte
inferior del tanque caracterizado porque los soportes de
bacterias presentan una superficie específica superior o igual a 100
m^{2}/m^{3}, preferentemente superior a 125 m^{2}/m^{3}, y
un porcentaje de vacío superior a 90%, preferentemente superior a
95%, presentando además este reactor por lo menos una de las
características adicionales siguientes:
- -
- están previstos unos medios propios para permitir la obtención de una circulación en bucle de los efluentes en el interior de por lo menos uno de los tanques,
- -
- los medios de ventilación permiten mantener en el medio, es decir, en las aguas cargadas, una concentración de oxígeno superior a 6 ppm, preferentemente superior a 7,5 ppm,
- -
- están previstos unos medios de neutralización de la acidez del medio de reacción, es decir, de ajuste del valor del pH durante la reacción.
2. Reactor biológico de lecho fijo sumergido
según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende de
dos a seis tanques, preferentemente cuatro tanques, y más
preferentemente tres tanques, dispuestos en serie, y unos medios
propios para permitir el paso de los efluentes de un tanque hacia el
tanque siguiente.
3. Reactor biológico de lecho fijo sumergido
según la reivindicación 1 o la reivindicación 2,
caracterizado porque los soportes de bacterias son soportes
de plástico sueltos.
4. Reactor biológico de lecho fijo sumergido
según la reivindicación 3, caracterizado porque los soportes
son escobillas.
5. Reactor biológico de lecho fijo sumergido
según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado
porque comprende tres tanques dispuestos en serie, presentando cada
uno de los tanques soportes de bacterias constituidos de aspersores,
y comprendiendo unos medios de ventilación dispuestos en la parte
inferior del tanque, que permiten mantener una concentración de
oxígeno del orden de 8 ppm en el medio,
- estando el primer tanque dotado de unos medios
propios para permitir la obtención de una circulación en bucle de
los efluentes que se van a tratar,
- estando previstos unos medios de neutralización
de la acidez de los efluentes entre el primer y el segundo
tanque,
- haciendo que los efluentes pasen del primer
tanque hacia el segundo tanque por sobrevertido o subvertido,
- haciendo que los efluentes pasen del segundo
tanque hacia el tercer tanque por subvertido o sobrevertido.
6. Procedimiento biológico para el tratamiento de
efluentes líquidos cargados de contaminantes, según el cual los
efluentes que se van a tratar se disponen en un reactor biológico de
lecho fijo completamente sumergido que comprende unos medios de
ventilación de los efluentes, y se ponen en contacto con las
bacterias capaces de digerir los contaminantes, caracterizado
porque las bacterias pueden proliferar sobre los soportes presentes
en el reactor, presentando dichos soportes simultáneamente una
superficie específica superior o igual a 100 m^{2}/m^{3},
preferentemente superior o igual a 125 m^{2}/m^{3}, y un
porcentaje de vacío superior a 90%, preferentemente superior a
95%.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque a los efluentes cargados que se van a
tratar se les añade oxígeno en una concentración superior a
6 ppm, preferentemente superior a 7,5 ppm.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 o la
reivindicación 7, caracterizado porque el pH del medio de
reacción se regula durante el curso de la reacción.
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