1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>

     

    Estudio en Planta Piloto de la Aplicación de la Tecnología de Membranas para el Tratamiento Anaerobio de Aguas Residuales Urbanas: Puesta en Marcha, Seguimiento y Control del Proceso.


    AUTOR: Ángel Robles Martínez

    TIPO: Tesina

    UNIVERSIDAD/FACULTAD: Politécnica de Valencia / Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos.

    AÑO: 2010 


     

    Introducción

    Actualmente, el tratamiento de aguas residuales urbanas en la mayoría de los países desarrollados está basado en la implementación de sistemas de fangos activados aerobios que se caracterizan por presentar un elevado consumo energético de entre 0.3 kWhm-3 y 0.7 kWhm-3 de los cuales entre el 54% y el 97% corresponden al consumo por la aireación. Además de la elevada emisión de gases de efecto invernadero asociada a los procesos de depuración convencionales, estos también producen elevadas cantidades de fango biológico, el cual necesariamente ha de ser sometido posteriormente a algún tratamiento de estabilización previo a su reutilización/eliminación. En cambio los procesos de tratamiento anaerobios de aguas residuales urbanas suponen una alternativa más sostenible dado que no se necesita aeración para mantener el proceso biológico y la cantidad de sólidos generados puede reducirse hasta en un 90 % con respecto a los sistemas tradicional de tratamiento aerobio. Sin embargo, existen limitaciones asociadas a la aplicación de procesos de tratamiento anaerobio a bajas temperaturas, tales como las inferiores velocidades de crecimiento que presenta la biomasa o el bajo grado de eficacia de separación de la biomasa que presentan los tratamientos anaerobios convencionales.

     

    Descripción

    La combinación de un proceso anaerobio de degradación de la materia orgánica, y de un proceso de filtración y separación mediante membranas de ultra o micro filtración, evitan la salida incontrolada de biomasa del bioreactor lo cual permite 1) controlar el tiempo de retención celular en valores elevados que aseguren el crecimiento de las bacterias anaerobias y 2) mejorar la calidad del efluente. Gracias a esta combinación es posible establecer fácilmente tiempos de retención celular elevados sin necesidad de incrementar el volumen de reacción necesario para llevar a cabo el proceso, permitiendo por tanto el desacople entre tiempo de retención celular y tiempo de retención hidráulico. Además, mediante los reactores de membrana, el proceso de tratamiento y de separación queda integrado en una misma unidad, proporcionando no solo un efluente de elevada calidad gracias a la gran capacidad de retención, sino proporcionando también una reducción del espacio total requerido.

     

    Conclusiones

    Con el objeto de realizar la transferencia tecnológica para su aplicación a escala industrial en las fases posteriores del proyecto, los experimentos se realizan dentro de la EDAR del “Barranc del Carraixet” en Valencia (Figura), utilizando agua residual urbana real. Asimismo se emplearán módulos de membrana comerciales (escala industrial) y en condiciones ambientales de temperatura para poder extrapolar los resultados a una EDAR de escala real. Los objetivos principales de proyecto de investigación consisten en

    1) Estudiar es la puesta en marcha de un reactor anaerobio de membranas sumergidas (SAMBR, Submerged Anaerobic Membrane BioReactor).

    2) Evaluación del comportamiento biológico del SAMBR en distintas condiciones de operación con el objeto de determinar el rango óptimo de los parámetros del sistema así como los límites de operación en cuanto al tratamiento biológico: Se realizará un estudio a escala piloto del SAMBR en distintas condiciones de temperatura (15-25 ºC), tiempo de retención hidráulico (6-16 h) y tiempo de retención celular (30-90 días). Para cada una de estas condiciones se evaluará la estabilidad de los procesos en cuanto a producción de ácidos grasos volátiles, pH, alcalinidad y generación de biogás. Asimismo se estudiará la influencia de las variaciones de sólidos suspendidos y concentración de sulfatos a la entrada del SAMBR sobre la eficacia de tratamiento, la producción y composición del biogás y la cantidad y calidad del fango producido.

    3) Uno de los puntos clave del presente proyecto consiste en optimizar el proceso de filtración en bioreactores anaerobios de membrana para conseguir una gestión eficiente del ensuciamiento de la membrana. Se pretende establecer el intervalo de operación de los parámetros del proceso de filtración y un sistema de control del ensuciamiento que resulten en un consumo energético que como mínimo, pueda ser compensado por la energía que se obtenga de la recuperación del metano en el biogás.