Ensayo sobre la implementacion de tratamientos de efluentes

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

FACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE

DISEÑO DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

GAP 3 Ensayo Biological Nutrient Removal in Municipal Wastewater Treatment: New Directions in Sustainability

Elaborado por:

Sara María Velásquez Tijerino

Docente: PhD Indiana Auxiliadora García Granados

Noviembre, 2019

Según Hu, Houweling & Dold (2012), en su artículo sobre la eliminación de nutrientes biológicos en aguas residuales municipales abordan que, para controlar la eutrofización en los cuerpos de agua receptores, se implementó la eliminación biológica de nutrientes (BNR) de nitrógeno y fósforo, ya que se ha utilizado ampliamente en la práctica de tratamiento de aguas residuales, tanto para la mejora de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales existentes como para el diseño de nuevas instalaciones. Sin embargo, la implementación de sistemas AS de lodos activados BNR presenta desafíos atribuibles a la complejidad técnica del equilibrio, influencia de la demanda química de oxígeno (DQO) tanto para la eliminación biológica de fósforo (P) como de nitrógeno (N).

Dado a la aplicación de estos sistemas se han encontrado niveles relativamente altos de emisiones de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero, en el Proceso BNR bajo ciertas condiciones, particularmente en presencia de altas concentraciones de nitrito. Por otra parte, los modelados de estos procesos tienen ventajas ya que se pretende optimizar los procesos de BNR, para cumplir con los requisitos de efluentes y cumplir con los objetivos de sostenibilidad y reducción de huellas de carbono.

Finalmente, este ensayo tratara de sumarizar los factores clave en BNR tecnologías que afectan el costo operativo, los gases de efecto invernadero (GEI) emisiones (reducción de la huella de carbono), requerimientos energéticos (energía necesidades y recuperación), y la capacidad de recuperar nutrientes como fertilizante.

El sistema de eliminación biológica de nutrientes del lodo activado (BNRAS) es una tecnología establecida para controlar la eutrofización, Sin embargo, la necesidad de implementar el sistema BNRAS para cumplir con los requisitos de efluentes más estrictos de ambos nitrógenos (N) y fosforo (P) de una manera rentable y sostenible ha traído consigo un nuevo conjunto de desafíos.

Es por ello que los procesos principales de BNR en Sistemas BNRAS convencionales que se ha experimentado son: El proceso de Johannesburgo, Proceso de la Universidad de Ciudad del Cabo (UCT) y la Iniciativa de Virginia de la planta del proceso. Se han implementado con considerable éxito en todo el mundo como un medio eficaz para eliminar, hasta niveles bajos, tanto de nitrógeno como de fósforo. Estas tecnologías funcionan con un selector anaeróbico aguas arriba en el proceso en el cual la demanda química de oxigeno fácilmente biodegradable (rbCOD) influyente puede fermentar y los productos de fermentación pueden ser secuestrados por polifosfatea acumulando organismos (PAO). El selector anaeróbico en estos procesos típicamente representa el 10% del volumen total del tanque o menos, y se pueden incluir zonas anóxicas adicionales basadas en el requisito para eliminar nitrógeno.

Es decir, estos sistemas convencionales son dependiente sobre la disponibilidad de influyentes como la demanda química de oxigeno fácilmente biodegradable (rbCOD), también requieren mayores volúmenes de tanques con costos de capital asociados, particularmente en climas fríos donde la fiabilidad de la nitrificación es una preocupación, ya que en términos de la tasa de crecimiento de nitrificadores aeróbicos obligados, que es bajo en comparación con el de ambos heterotróficos ordinarios organismos (OHO) y PAO. Por lo tanto, el requisito de nitrificar rige la selección de los dos parámetros de diseño vinculados: Sistema edad del lodo y fracción de masa aireada.

La fracción de masa aeróbica. está limitado por la necesidad de la fracción de masa no aireada (anaeróbica para Eliminación de P y anóxico para la eliminación de N), que generalmente debe ser alta (> 40%), lo que hace que la fracción de masa aireada se reduzca (<60%). Por lo tanto, para garantizar una nitrificación completa durante todo el año y particularmente durante el invierno, se deben seleccionar edades de lodos más antiguas. La edad de lodos más antiguas es el resultado de grandes reactores biológicos por volumen de aguas residuales tratadas.

Debido a dichas limitaciones es que se da el proceso de nitrificación externa (BNRAS), ya que es similar a la eliminación biológica de fósforo anóxico, excepto por la inclusión del pequeño reactor preanóxico en el flujo inferior recicla al reactor anaeróbico para eliminar nitrato. Sin embargo, El sistema DEPHANOX fue desarrollado con el objetivo específico de estimulante captación anóxica de P y desnitrificación por PAO para usar el rbCOD influyente para la eliminación de N y P.

En el sistema ENBNRA, todo el flujo de aguas residuales se descarga a la zona anaeróbica. Los licores mixtos desde el final de la zona anaeróbica pasan a un tanque interno de sedimentación para separar el lodo activado orgánico (DQO) y (AS) sólidos del líquido rico en amoníaco. Es decir

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