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Diseño de un proceso de biopelicula

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Sistema de biodiscos para tratamiento de aguas residuales

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Los tratamientos de aguas residuales han logrado un enorme desarrollo tecnológico,los cuales se favorecen de grandes y pequeñas innovaciones en las técnicas paramejoras que optimizan los procesos.

El biodisco es un sistema de tratamiento biológico aerobio para vertidosbiodegradables. La calidad del efluente es constante, cosa que muy difícilmente selogra en fangos activos, además el consumo energético es menor.

El contactor biológico rotativo conocido como biodisco tiene aplicación comotratamiento de todo tipo de aguas con carga orgánica. Su principal ventaja es el bajoconsumo de energía, fácil mantenimiento y bajo costo de operación.

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Los biodiscos están constituidos por un conjunto de placas de material plástico, acrílico,polietileno, metal con diseño especial. Las cuales son ensambladas en un eje horizontalformando un cilindro que gira lentamente sobre el eje y permanece un aproximado de 40%de su superficie sumergido en el agua a tratar. Los biodiscos son instalados en tanques dehormigón o metálicos con un nivel constante de agua y girando con lentitud.

Su funcionamiento se basa en la rotaciónde un disco semisumergido en el agua atratar. El movimiento provoca latransferencia de oxígeno entre laatmósfera y la flora microbiana aeróbicaadherida a los rellenos contenidos en losdiscos, la cual degrada y elimina lamateria orgánica consiguiendo ladepuración del agua.

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Mediante el movimiento giratorio la película de microorganismos alterna sucontacto con el agua residual a tratar y con el oxígeno del aire. Así, cuando estáen el aire absorbe oxígeno y cuando está sumergida absorbe materia soluble adegradar. A medida que crece la película biológica, los microorganismos máscercanos al soporte tienen mayor dificultad en alcanzar los nutrientes y eloxígeno provocando su muerte, por lo que es necesaria la instalación de unsedimentador secundario a la salida del reactor de biodiscos.

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Carga superficial

Relación caudal a tratar – área de los biodiscos

Relación volumen del reactor – área de los biodiscos

Área de los biodiscos. Siendo necesaria porque es ahí donde crecen losmicroorganismos y se fijan con el fin de remover los contaminantes a nivelesdeseables.

Dimensiones de los sedimentadores.

Producción de fangos.

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1. Sedimentador primario2. Sedimentador secundario3. BiodiscosA. Llegada del agua a tratar (bruta)B. Salida de agua depuradaC. Purgas de decantación

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Ventajas Desventajas

• Relativa estabilidad frente a sobrecargasorgánicas e hidráulicas.

• Bajo mantenimiento y control de proceso.No requiere de personal especializadopara el mantenimiento.

• No necesita recirculación, salvo en casosde nitrificación – desnitrificación.

• Ausencia de olores y aerosoles.• Bajo nivel de ruido.• Ocupan poco espacio y existe facilidad

para ampliar.• Reducido consumo energético.• Rendimientos más estables debido al

hecho de permanecer cubiertos lostanques.

• Inversión económica respecto a otros.• Necesita proceso para tratar fangos. • Necesarios equipos específicos sujetos a

patentes.• Problemas de operación cuando hay

exceso de materia orgánica.

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3 cm.

0.005 m

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SALIDA

0.5

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0.48 m

0.3

8 m

ENTRADA

0.05 m

0.4

0 m

Sedimentador primario

0.05 m

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Un sistema de biodiscos para depuración de aguas residuales es muy bueno y efectivopara pequeñas poblaciones, industrias, granjas, destilerías, complejos hoteleros o hastacaseros cuyos efluentes tengan carga orgánica. Tienen buen rendimiento, simplicidad enlos procesos y bajos costos de construcción y mantenimiento.

Los factores que se consideran para su construcción y operación son la tasa de consumo ytransferencia del sustrato y del oxígeno, velocidad de rotación de los biodiscos (entre 1 y 5rpm), tamaño de la unidad, sumergencia de los biodiscos, poblaciones microbianas,crecimiento de la biopelícula, temperatura y pH, condiciones de la mezcla, tamaño de losdiscos y el número de ellos.

Los cálculos para hacer el diseño y construcción de biodiscos son relativamente sencillospero no hay que olvidar la cinética del crecimiento bacteriano para que la velocidad derotación del sistema sea la adecuada, lo mismo que la velocidad de entrada del efluente.

Otro punto muy importante es definir el número de cifras significativas para minimizarerrores. La aplicación de métodos numéricos considerando redondear o truncar yobservando el comportamiento de los resultados y los porcentajes de error hará que setomen las mejores decisiones.

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Referencias

• Martínez , Rodríguez (2005). Tratamiento de aguas residuales con MATLAB. México:Reverté. Universidad Metropolitana, Unidad Azcapotzalco. Consulta en URL:http://books.google.com.mx/books?id=-1NxMzYv9-UC&pg=PA190&dq=sistema+de+biodiscos&hl=es&sa=X&ei=chUUUvLDE-bl2AXj_IGICA&ved=0CDQQ6AEwAQ#v=onepage&q=sistema%20de%20biodiscos&f=false

• Sainz Sastre, Juan Antonio (2007). Tecnologías para la sostenibilidad. España:Fundación EOI. Consulta en URL:http://books.google.com.mx/books?id=r9aK7UttDU8C&pg=PA215&dq=sistema+de+depuracion+de+aguas+residuales+con+biodiscos&hl=es&sa=X&ei=cukSUrH8OIqQ2QXk8IGgBA&ved=0CD4Q6AEwAw#v=onepage&q=sistema%20de%20depuracion%20de%20aguas%20residuales%20con%20biodiscos&f=false