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REACTORES UASB

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by

jennefer kandlar

on 14 May 2014

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Transcript of REACTORES UASB

La tecnología UASB fue desarrollada comercialmente durante los años 1980 en Europa y aplicada en Holanda para el tratamiento de residuos y efluentes industriales con concentraciones media y alta de origen agrícola, tales como las aguas residuales del azúcar de remolacha y con temperaturas normalmente tibias, propias de las fermentaciones anaerobias.
INTRODUCCION
REACTORES UASB
• Analizar el tratamiento biológico de tipo anaerobio que se presentan en los reactores de flujo ascensional (UASB).
• Distinguir la importancia del manto de lodos en reactores UASB con respecto a otros reactores anaerobios.
• Comparar las ventajas y desventajas que ofrecen los reactores UASB con otros sistemas de tratamiento anaerobio.

OBJETIVOS
Consta de un recipiente que tiene un proceso en el cual el agua residual se introduce por el fondo del reactor y fluye a través de un manto de lodos conformado por granos biológicos o partículas de microorganismos, en donde dicho manto es altamente activo y es donde se da la estabilización de la materia orgánica del afluente.
La granulación es muy efectiva en aguas residuales con alto contenido de carbohidratos o azúcares, pero no tanto con las aguas residuales con gran contenido de proteínas, las cuales tiene como resultando flóculos más suaves difíciles de sedimentar.


REACTOR DE FLUJO ASCENDETE
FACTORES QUE AFECTAN LA GRANULACION
5. El gas libre y las partículas con gas adherido se elevan hacia la parte superior del reactor. Las partículas que se elevan chocan con el fondo de las pantallas desgasificadoras para que el gas se libere. Los granos desgasificados caen de nuevo sobre la superficie del manto de lodos y el gas libre se captura en los domos localizados en la parte superior del reactor.

6. La porción líquida fluye al sedimentador donde se separan los sólidos residuales del líquido. Esta recirculación interior de sólidos removidos permite edades de lodos prolongadas y hace innecesaria la recirculación externa de los lodos.

ETAPAS
1. En los procesos de digestión anaerobia el agua residual entra en contacto con el manto de lodos, el cual alberga una gran cantidad de microorganismos facultativos que degradan la materia orgánica y ácidos grasos presentes en el agua, hidrolizando los lípidos, celulosa y proteínas de ésta.

2. Los ácidos grasos son oxidados para producir hidrógeno (H2) y acetato.

3. La última etapa es la metanogénesis, que combina el hidrógeno (H2) con dióxido de carbono (CO2) para formar metano (CH4)
4. Los gases de la digestión anaerobia se adhieren a los granos o partículas biológicas o causan circulación interna para proveer la formación de más granos

ETAPAS
• Características de aguas residuales:
Ciertas sustancias pueden afectar negativamente a la granulación de lodos, ya que aguas residuales con altas concentraciones de proteínas y/o grasas reducen la capacidad de formar un denso lodo granulado. La fracción de las partículas contra DQO soluble es importante para determinar las cargas de diseño para el reactor, así como la determinación de la aplicabilidad del proceso.

CRITERIOS DE DISEÑO
• Cargas Orgánicas volumétricas
CRITERIOS DE DISEÑO
• La velocidad del flujo ascendente.
• La adición de nutrientes.
• La presencia de otros sólidos en suspensión del manto de lodo, ya que pueden inhibir la densidad y la formación de lodo granulado.

• Características físicas:

Las principales características físicas que requieren una cuidadosa consideración son: la alimentación de entrada, la separación y recolección de gas (Los diseños de separación de entrada y el gas son únicos para el reactor) y la retirada del efluente, para proveer una distribución uniforme y evitar el acanalamiento y formación de zonas muertas. Estos dos aspectos son muy importantes sobre todo cuando se tratan aguas residuales débiles, ya que se puede tener menor producción de gas y mezcla del manto de lodos.

• Velocidad del flujo ascendente:

Para aguas residuales más débiles, la velocidad permitida y la altura del reactor, determinará el volumen del reactor UASB y para para aguas residuales más fuertes, la velocidad será determinada por la carga volumétrica de DQO.
• Volumen del reactor y dimensiones:

Deben considerase la carga orgánica, la velocidad superficial y el volumen efectivo de tratamiento para determinar el volumen requerido del reactor y sus dimensiones. El volumen efectivo de tratamiento es el volumen ocupado por el manto de lodo y de biomasa activa. Un volumen adicional existe entre el volumen efectivo y la unidad de recolección de gas donde se produce una cierta separación adicional de sólidos y la biomasa se diluye.
VENTAJAS





• • La inversión principalmente es menor (costos de implantación y manutención).

• Producción pequeña de lodos excedentes.

• Los filtros anaerobios son relativamente pequeños, fáciles de construir y presentan buenas eficiencias de remoción de materia orgánica.

• La pantalla que hay en el reactor crea una zona de bajo nivel de turbulencia donde aproximadamente el 99.9% del lodo en suspensión se sedimenta en el fondo. Los lodos se conservan (sin alimentación) por largos períodos de tiempo.

• La fermentación ácida y metánica, así como la sedimentación tienen lugar en el mismo tanque, por lo cual las plantas son muy compactas. Producción de metano aprovechable.


DESVENTAJAS
• Las limitaciones del proceso están relacionadas con las aguas residuales que tienen altos contenido de sólidos, o cuando su naturaleza impide el desarrollo de los lodos granulados.

• El arranque del proceso es lento, pues consiste en mantener las condiciones adecuadas para el crecimiento de la biomasa siendo los nutrientes necesarios lo más importante para su crecimiento.

• Las bacterias anaerobias (particularmente las metanogénicas) se inhiben por un gran número de compuestos.

• Su aplicación debe ser monitoreada y puede requerir un pulimiento posterior de su efluente, además se generan malos olores si no es eficazmente controlado

MANTENIMIENTO
• El operador debe revisar diariamente que las tuberías de entrada al reactor no estén obstruidas por algún cuerpo extraño como botellas, plástico, madera o basuras. En caso de encontrar algún objeto debe proceder a retirarlo con una pala curva o con un rastrillo.
• El Operador lavará, la superficie del reactor una vez a la semana como mínimo con la misma agua tratada a presión.
• El reactor anaerobio de flujo ascendente se purgará cuando se encuentre saturado, esto lo indicará la excesiva salida de lodos en el área de efluencia. La purga consistirá en la extracción de Iodos del registro del reactor mediante una bomba especializada para Iodos o un equipo Vactor, esta purga se realizará aproximadamente tres años después de la fecha de arranque.



CONCLUSION
Gracias a que los reactores UASB son un sistema de tratamiento confiable, con costos de tratamiento considerablemente inferiores a los sistemas clásicos, las posibilidades de brindarle un tratamiento al agua están más cerca a la realidad puesto a que son sistemas más al alcance del presupuesto del ciudadano Latino Americano promedio.


Por último, cabe resaltar que en la realización de este trabajo, la demostración de su criterio de diseño en la vida cotidiana se complementó por medio de un ejercicio en el cual se busca dimensionar un reactor UASB que servirá para el tratamiento de lixiviados en una universidad localizada en la ciudad de Manizales – Colombia. No se logró demostrar la aplicabilidad de un reactor UASB con respecto a la eficiencia de remoción, ya sea de materia orgánica, debido a que se tuvo dificultades para encontrar por medio de un ejemplo una orientación confiable y bien detallada sobre la aplicación de dicho reactor en el tratamiento biológico residual.

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