ES2323038B1 - Portador de microorganismos para uso en estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido. - Google Patents
Portador de microorganismos para uso en estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido. Download PDFInfo
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Abstract
Portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido.
Se trata de un portador que comprende un cuerpo
cilíndrico (1), preferentemente hueco, en torno al cual se
encuentra al menos una aleta helicoidal (2) que favorece la
creación de una biopelícula y facilita el flujo de agua a través y
en torno al portador para potenciar el contacto y descomposición de
los elementos contaminantes por la biopelícula, así como las aletas
helicoidales (2) minimizan la superficie expuesta a contactos
evitando el desprendimiento de la biopelícula al incidir contra
otro portador.
Description
Portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido.
La presente invención se refiere a un portador
de microorganismos empleado para descomponer los elementos
contaminantes de las aguas residuales que se introducen en una
depuradora.
Es objeto de la invención el desarrollo de un
portador de microorganismos de especial geometría caracterizada por
una gran superficie que favorezca la creación de una biopelícula y
facilite el flujo de agua a través y en torno al portador para
potenciar el contacto y descomposición de los elementos
contaminantes por la biopelícula; asimismo deberá presentar la
menor superficie posible de contacto con otros portadores para
evitar el desprendimiento de la biopelícula.
El principio básico del proceso de lecho fluido
se basa en el crecimiento de la biomasa en soportes plásticos que
se mueven en un reactor biológico mediante la agitación continua
generada por sistemas de aireación.
El reactor biológico consta generalmente de los
siguientes elementos:
- -
- Lecho móvil con un medio portador
- -
- Dispositivo de aireación
- -
- Bomba de impulsión de aire
- -
- Pantalla de separación
- -
- Colector de agua tratada.
De acuerdo con esta tecnología el efluente es
introducido en el reactor donde los microorganismos crecen formando
una película orgánica en los elementos portadores que flotan en el
fluido. Dichos microorganismos descomponen los elementos
contaminantes.
El diseño geométrico del portador resulta por
tanto fundamental para conseguir una transferencia óptima del
substrato y del oxígeno a la película biológica, resultando un
factor esencial para un buen rendimiento del sistema.
El oxígeno que precisan los microorganismos se
suministra mediante la inyección de aire en forma de burbujas desde
el fondo del reactor. El flujo de burbujas agita la mezcla y
permite que los elementos portadores estén en movimiento
continuo.
El efluente tratado abandona el reactor a través
de una pantalla utilizando una bomba de aire que previene problemas
de espumación.
En la Patente de Invención EP 0 575 314 se
describe un "Método y reactor para la purificación de aguas"
en el que el agua residual puede fluir a través de un reactor que
contiene portadores en los que crece una biopelícula que promueve
la conversión de impurezas, configurándose dichos portadores a
partir de diversos materiales, habitualmente, pero no de forma
exclusiva, plástico blando y opcionalmente plástico reciclado, en
forma de trozos tubulares con paredes internas separadoras de
acuerdo con unas características geométricas, dimensionales, de
densidad y otros.
Los portadores con biopelículas se mantienen
suspendidos y se mueven en el agua en un reactor con entrada o
salida que opcionalmente cuenta con elementos de mezclado, y donde
los lodos que dejan el reactor no son retornados al reactor.
El portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido que
constituye el objeto de esta invención destaca fundamentalmente por
mostrar un diseño cilíndrico helicoidal.
Este diseño está basado en la incorporación de
una o más aletas helicoidales adosadas a un cuerpo cilíndrico que
puede ser macizo o hueco, el número de aletas helicoidales puede
variar entre 1 y 6 dependiendo el paso del número de aletas.
En el caso de que el cuerpo cilíndrico sea
macizo sólo sirve como soporte estructural de las aletas
helicoidales y su radio es mínimo; en el caso de que sea hueco
además de usarse como soporte estructural también permite la
creación de una biopelícula en su superficie interior.
El portador dispondrá preferentemente del cuerpo
cilíndrico hueco.
Los portadores presenta una relación entre la
superficie y el volumen ocupado alta lo que permite contar con una
superficie biológicamente activa para un volumen determinado, este
valor es superior a 500 m^{2}/m^{3}.
Dispone asimismo una relación elevada entre la
superficie real y la superficie equivalente de un portador macizo
con el mismo volumen aparente o volumen ocupado con un valor de la
superficie total mayor o igual a 1,5 veces la superficie envolvente
del volumen.
Los portadores introducidos en el medio no lo
ocupan totalmente sino que disponen de espacio suficiente en el
medio para facilitar un movimiento constante que permita la
aireación óptima de todas las superficies del portador, ocupando un
volumen en el medio comprendido entre el 40 y el 75%. Los
portadores dentro del lecho fluido estarán sometidos a un
movimiento continuo de modo que los depósitos sobre la superficie
sean eliminados y los taponamientos desaparezcan.
Los portadores en movimiento en el lecho
contactan unos contra otros; por este motivo se ha previsto un
diseño de los portadores que minimice el desprendimiento de las
bacterias que crecen en su superficie. En este caso las aletas
helicoidales, en lugar del cuerpo cilíndrico, constituyen las
superficies de contacto con las aletas correspondientes a otros
portadores quedando por tanto protegida la mayor parte del cuerpo
cilíndrico donde crecen las bacterias, asimismo estas aletas
helicoidales evitan el aglutinamiento de portadores cuando se
producen colisiones.
Se considera que los portadores deberán
incorporar parte de su superficie hueca para aumentar la superficie
utilizando el mismo volumen de material, el porcentaje de vacuidad
está directamente relacionado con el precio de la pieza por lo que
interesa mantenerlo lo más elevado posible para reducir el coste
del portador. Se considera que el porcentaje de vacuidad del
portador respecto al volumen envolvente es superior al 70%.
El hueco del portador dispone de un tamaño
adecuado para facilitar, no sólo la creación de la biopelícula,
sino también el flujo a través del mismo para favorecer el contacto
y la descomposición de los elementos contaminantes por la
biopelícula, evitando por tanto que los huecos sean ocluidos por
materiales en suspensión o por el crecimiento de la propia
biopelícula, se evita así la aparición de taponamientos o
deposiciones sobre el portador que reduciría la superficie de
contacto biológica.
Por otra parte para que se forme un lecho fluido
resulta fundamental que los materiales componentes del portador
tengan una densidad muy cercana a la del agua, de manera que se
reduzca al máximo cualquier movimiento ascensional o de hundimiento
y los movimientos se produzcan de forma aleatoria inducidos por la
inyección de aire en el medio. Se ha previsto que la densidad del
material esté comprendida entre 0,9 y 1,2 Kg/dm^{3}.
Atendiendo las consideraciones geométricas
descritas el diseño del portador tendrá asimismo en consideración
una resistencia mecánica suficiente para evitar la deformación que
puedan ocasionar los esfuerzos en el contacto entre portadores, en
especial durante el proceso de llenado y vaciado del depósito.
Los portadores se diseñan preferentemente en
materiales resistentes a la corrosión y al ataque químico como son
los plásticos, que podrán incorporar inhibidores para evitar la
degradación por el efecto de la radiación ultravioleta y que
deberán ser inertes para todo tipo de bacterias, contemplándose que
los portadores puedan ser, por ejemplo, polipropileno o
polietileno. El material inmerso en agua durante largos períodos de
tiempo es resistente a la degradación tanto lumínica, como química,
aerobia o anaerobia, asimismo para favorecer que las bacterias se
sitúen y crezcan sobre la superficie del portador la superficie de
éste es hidrófila.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como
parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde
con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del
portador de microorganismos objeto de esta invención en su
configuración cilíndrico hueca con tres aletas helicoidales.
Figura 2.- Muestra una vista en alzado del
portador de microorganismos representado en la figura anterior.
Figura 3.- Muestra una vista en planta del mismo
portador de microorganismos.
El portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido que
constituye el objeto de esta invención aparece representado en las
figuras de acuerdo con una posible realización de la invención.
De modo general el portador es del tipo de los
que muestran una superficie en la que crece una biopelícula para
descomposición de los elementos contaminantes de las aguas
residuales y comprende fundamentalmente un cuerpo cilíndrico (1) en
torno al cual se encuentran una o más aletas helicoidales (2),
preferentemente de 1 a 6, contemplándose para el caso representado
en las figuras un cuerpo cilíndrico (1) hueco con tres aletas
helicoidales (2).
La longitud del portador a viene definida
en función del paso de la hélice de la aleta helicoidal (2), en
general entre 0,5 y 2 veces el paso de la hélice, en el caso
particular representado la longitud coincide con el paso de la
hélice y muestra un valor de a = 0,9 cm.
Por otra parte el portador que comprende un
cuerpo cilíndrico (1) hueco dispone de un relación entre el radio
interior r del cuerpo cilíndrico (1) y el radio exterior
R de la aleta helicoidal (2) inferior a 1, preferentemente
entre 0 y 0,6, mostrando en el caso de las figuras una relación de
0,5.
Se han obtenido como parámetros geométricos
óptimos para la solución de cuerpo cilíndrico hueco (1) los que a
continuación se describen:
- -
- Relación entre la superficie del portador y la envolvente de su volumen superior a 500 m^{2}/m^{3}.
- -
- Porcentaje de vacuidad del portador respecto a la envolvente del volumen del portador superior al 70%.
- -
- Superficie del portador superior a 1,5 veces la superficie simple de la envolvente del volumen.
Claims (5)
1. Portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido, de los
que muestran una superficie en la que crece una biopelícula para
descomposición de elementos contaminantes de las aguas residuales,
caracterizado porque comprende un cuerpo cilíndrico (1) en
torno al cual se encuentra al menos una aleta helicoidal y
preferiblemente entre 1 y 6 aletas en el que:
- la relación entre la superficie del portador y
la envolvente de su volumen es superior a los 500
m^{2}/m^{3}
- el porcentaje de vacuidad del portador
respecto a la envolvente del volumen del portados es superior al
70%
- la superficie es superior a 1,5 veces la
superficie de la envolvente del volumen del portador.
2. Portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido según la
reivindicación 1 caracterizado porque la longitud del mismo
está comprendida entre 0,5 y 2 veces el paso de la hélice de la
aleta helicoidal (2).
3. Portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido según la
reivindicación 1 caracterizado porque el cuerpo cilíndrico
(1) es hueco.
4. Portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido según
las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la relación
entre el radio interior "r" del cuerpo cilíndrico (1) y el
radio exterior "R" de la aleta helicoidal (2) es inferior a 1,
preferentemente comprendida entre 0 y 0,6.
5. Portador de microorganismos para uso en
estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido según
las reivindicaciones 1 y 2 caracterizados porque el cuerpo
cilíndrico (1) es macizo.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200850028A ES2323038B1 (es) | 2005-08-09 | 2005-08-09 | Portador de microorganismos para uso en estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200850028A ES2323038B1 (es) | 2005-08-09 | 2005-08-09 | Portador de microorganismos para uso en estaciones depuradoras de aguas residuales de lecho fluido. |
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| ES2323038A1 ES2323038A1 (es) | 2009-07-03 |
| ES2323038B1 true ES2323038B1 (es) | 2010-04-28 |
Family
ID=40791708
Family Applications (1)
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| DE20210697U1 (de) * | 2002-07-03 | 2002-10-17 | Stoehr Arno | Füll- und/oder Bewuchskörper aus Kunststoff |
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2005
- 2005-08-09 ES ES200850028A patent/ES2323038B1/es not_active Expired - Fee Related
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