ASIGNATURA DE ACUARÍSTICA

Blgo. Pesq. Walter Reyes Avalos, M.C.Docente

Clase 4Clase 4Biofiltros: Diseño y funcionamiento

UNIDAD I

SISTEMA DE CULTIVO DE ESPECIES ACUÁTICAS ORNAMENTALES

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE CIENCIAS

D.A. Biología, Microbiología y BiotecnologíaE.A.P. Biología en Acuicultura

Filtración Biológica

• Recurso– Productos del metabolismo de los

peces.

• Función– Nitrification

• Oxidación de amonio y nitrito a nitrato

NONO33-- NHNH33

1½ O1½ O22

nitrosomonasnitrosomonas nitrobacternitrobacter

1½ O1½ O22

NONO22--

TAN

NO

2

NO

3

time (days)m

g l- 1

040

15

Filtración de sólidosFiltración de sólidos• FuentesFuentes

– Desechos de pecesDesechos de peces

– Alimento no consumidoAlimento no consumido

• TiposTipos– Sólidos sedimentablesSólidos sedimentables

– Sólidos SuspendidosSólidos Suspendidos

– Sólidos Finos y disueltosSólidos Finos y disueltos 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000

supra colloidal

settleablecolloidal

dissolved

Particle size

10 25 50 75 100

fractionation

sedimentation

granular filters

microscreens

Particle size

cartridge filter

Optional treatment Main treatment Pretreatment

coarse screen

• Sólidos sedimentables (remoción por gravedad)

– Trampa de sedimentación

– Tanque de sedimentación

– Tubos inclineados

– Hidrociclona (remolino separador)

Gravity SumpGravity Sump

La hidrociclona se utiliza para aumentar la fuerza de gravedad experimentada por las partículas durante la sedimentación.

11 L min-1 flujo inferior235 L min-1 Carga hidraúlica

inlet outlet

Zona de sedimentación

Zona de lodo85%

• Sólidos suspendidos (no-gravitatorios)Sólidos suspendidos (no-gravitatorios)– Filtration con mallaFiltration con malla

– Medio granular expandibleMedio granular expandible• Downflow (arena fina)Downflow (arena fina)

• Upflow (arena gruesa)Upflow (arena gruesa)

Filtro de mallaFiltro de malla

MallaMalla

SucciónSucción

Pressurized downflow Pressurized downflow sand filtersand filter

• Sólidos Finos y disueltosSólidos Finos y disueltos– Fracionador de espumaFracionador de espuma

• PrincipioPrincipio– Las partículas son pegadas a Las partículas son pegadas a

las burbujas que se elevan a las burbujas que se elevan a través del tubotravés del tubo

Tipos de Bio-filtrosTipos de Bio-filtros1. Filtros internos o sumergidos (de fondo, de placa): Simple e ineficientes

PLACA DE FONDO INVERSAPLACA DE FONDO INVERSA

FILTRO DE ESPONJAFILTRO DE ESPONJA

Construcción y Funcionamiento de filtro de esponja

Filtro de botellasFiltro de esquina

CANISTER (canister filter)

Filtro de bolitas

2. Filtros externosSimpleAireados

Filtro de cubeta tipo mochila

FILTRO SECO-HÚMEDO FILTRO SECO-HÚMEDO

caja 53cm x 34cm x 29cm

Material filtrante se usa cajas de 29cm x 19cm x 17cm.

Recibe agua del acuario,

Esponja y perlón.

Arlita, para filtrado biológico

Filtración química, se usa carbón

activado, turba, resina,etc.

En este sistema la intensa actividad biológica que se procesa en el filtro resulta en la producción de gran

cantidad de gas que necesitan ser transferidos al medio externo (Dry – Wet sin tapa).

El Dry – Wet soporta una población bacteriana varias veces mayor que un filtro de placas

• Tecnología más antigua de fango adherido • 1893 Salford, Inglaterra• Se distinguen dos categorias:

– filtros percoladores de relleno tradicional– filtros percoladores de relleno plástico

• Se hace pasar el agua residual a través de un lecho que soporta el fango adherido

• La aireación es por ventilación natural, o excepcionalmente forzada

• Conforme el biofilm madura se dan procesos de desprendimineto

• Es necesaria una sedimentación secundaria para la separación de sólidos

FILTROS PERCOLADORES

Filtro de lecho fluidisadoFiltro de lecho fluidisado– Arena muy fina

– Filtro con flujo ascendente

• Continua auto-limpieza

Lecho fluidisado Lecho fluidisado (flujo ascendente)(flujo ascendente)

4. Contactor biológico rotatorio (Discos biológicos)

• Reactores biológicos en los que la biomasa está adherida a un soporte y no en suspensión.

• El soporte es granular o corrugado.

• Se dan dos procesos en el mismo reactor:– Degradación biológica de contaminantes– Filtración física de materias en suspensión

• Es necesario realizar periódicos lavados.

• Diámetro de los discos: 2-3 metros• Separación entre discos: 2-3 cm• Velocidad de giro del eje: 1 a 2 rpm• Cargas hidráulicas: 2 m3/m2.h• Cargas orgánicas muy variables: 5 - 26 g de DBO5 m2/día• Poblaciones pequeñas (máximo 50000 habitantes equivalentes)

Canal de aireCanal de aire

Zonas de filtración

Cámara de

decantación y

filtración mecánica

Cámara de

Oxidación.

Cámara de

filtración química.

1 era filtración bacterian

a

2 da filtración bacterian

a

Filtración vegetal