Tratamento anaerobio de augas residuais urbanas en reactores UASB

Resumen

A pesar de que en los últimos años se está avanzando en la construcción y mejora de estaciones depuradoras para el tratamiento de las aguas residuales urbanas (EDAR), a través de los planes de saneamiento tanto estatales como autonómicos, aún están lejos de conseguirse los objetivos marcados por la ley. Los sistemas que se están instalando en estas EDAR para el tratamiento secundario son mayoritariamente biológicos aerobios y en algunos casos físico-químicos. Los sistemas biológicos aerobios presentan elevadas eficacias en la alimentación de materia orgánica y sólidos en suspensión, necesitan un aporte de energía importante para la aireación de los tanques donde se produce la oxidación biológica e además, en torno al 50 % de la materia degradada es transformada en biomasa, dando lugar a una elevada producción de lodos que han de ser estabilizados en una etapa posterior, generalmente anaerobia. El gasto energético y la producción de lodo en exceso representan dos grandes inconvenientes, que repercuten negativamente en el balance económico y ambiental de estos sistemas. Los sistemas anaerobios para el tratamiento de aguas residuales de la elevada carga, representan en la actualidad una clara alternativa a los sistemas aerobios, por su economía, simplicidad y eficacia, y ya hay experiencia de muchas plantas en funcionamiento en todo el mundo. Para el tratamiento de aguas diluidas, como son las ARU, está aún en periodo de estudio. El objeto de este trabajo es el estudio de aplicación de la digestión anaerobia y el tratamiento de ARU en reactores de laboratorio a la temperatura de 20º C, próxima a la temperatura de las aguas residuales de la Coruña. El sistema elegido para hacer el estudio fue el reactor anaerobio del lecho de lodos (UASB). En la operación de un reactor UASB de 2 L tratando ARU a TRH entre 6 y 8 h la eliminación de DQOt se sitúa en 65-70 % y la de SST en el rando de 70-80 %. Para conseguir los objetivos exigidos por la Directiva comunitaria sobre el tratamiento de ARU se requieren TRH superiores a 15 h. En una segunda parte, se estudia la combinación del reactor UASB con un digestor de lodos de mezcla completa (CMSD) con el objetivo de evitar a la caída en la actividad metanogénica del lodo en UASB y aumentar la estabilización del mismo. La eficacia en las eliminaciones de DQO y SS del sistema UASB-CMSD se incrementan en un 10 % aproximadamente, aunque la actividad metanogénica, tanto de las ARU como de los sólidos acumulados en UASB, confirman que as ARU causan toxicidad. Consideran que un aumento de la velocidad ascensional en el reactor podría mejorar el contacto entre fases y disminuir las limitaciones a la transferencia de materia, se realizan estudios sobre la influencia de la velocidad ascensional tanto en la mejora de las eficacias de eliminación como en el mantenimiento de las características de inóculo empleado. Los resultados indican que en el rango estudiado, la velocidad ascensional no es un parámetro que determine la eficacia de la operación, presentando todos los reactores un comportamiento muy similar. Los resultados indican que la digestión anaerobia permite conseguir eliminaciones de DQO por encima del 60% y de SS por encima del 70 % a TRH de 6 h. Además los reactores presentan una gran estabilidad en la operación. Mayores eficaces y capacidad de tratamiento podrían conseguir mediante diseños y condiciones de operación que limiten la inhibición de la biomasa.