DEPURACIÓN DE AGUAS EN BIODISCOS

Los tratamientos de aguas residuales se encuentran hoy en día en un alto grado de desarrollo. Para una población estándar, una depuración consistente en un tratamiento primario con operaciones de desbastes y desengrasantes, secundario con decantadores y terciario con tratamiento biológico, y una línea de fangos es suficiente para obtener unos resultados finales de alta calidad. Como en cualquier otro terreno, todas las técnicas conocidas sufren pequeñas innovaciones y mejoras que optimizan los procesos. Uno de estos casos es el contactor biológico rotativo o, comúnmente conocido como biodisco. Este sistema tiene aplicación como tratamiento secundario de todo tipo de aguas con carga orgánica. Su principal ventaja es el bajo consumo de energía y fácil mantenimiento. Surgen a principios del siglo XX, desarrollándose definitivamente, tanto en las aguas residuales industriales como urbanas, en los años 50, en Alemania. Su funcionamiento se basa en la rotación de un disco semisumergido en el agua a tratar. Este movimiento provoca la transferencia de oxígeno entre la atmósfera y la flora microbiana aeróbica adherida a los rellenos contenidos en los discos. Esta, a través de procesos bioquímicos, degrada y elimina la materia orgánica, consiguiendo la depuración del agua.

BIODISCO

En la actualidad, para usos urbanos, se emplea como una solución adecuada para pequeños núcleos de población; entre 2.000 y 5.000 habitantes equivalentes, ya que los costes de construcción y de mantenimiento de depuradoras comunes pequeñas, referidos a número de habitantes, pueden ser superiores que los de las instalaciones mayores. En aguas residuales industriales, son diversos los casos donde se emplean. Además, se han realizado otras experiencias con los biodiscos en el tratamiento de aguas residuales; ubicación en decantadores, convirtiendo la parte superior en reactor biológico, y conservando la función de decantación en la zona inferior, así como su incorporación en reactores de plantas de fangos activados, con el objetivo de incrementar su capacidad. Las principales ventajas que presenta este sistema, encuadrado en las denominadas tecnologías blandas, deriva de su simplicidad; ausencia de personal especializado para el mantenimiento y control del proceso, no es necesario controlar el oxígeno disuelto en el depósito de tratamiento, da un nivel mínimo de ruidos, espumas, aerosoles y olores, las dimensiones de los depósitos son menores que los utilizados por otros procesos, el consumo energético es muy reducido y permite acometer un proceso de nitrificación-desnitrificación con garantía de buen funcionamiento. Al comienzo de su uso, los materiales empleados en la fabricación de los discos fueron hierro fundido, asbesto cemento y tambores huecos con rellenos diversos. Actualmente existen varios materiales, destacando el poliestireno expandido de alta densidad y el polietileno. Los discos que hoy en día se emplean suelen ser de 3 metros de diámetro, y espesores de aproximadamente 1.5 milímetros, montándose paralelamente sobre un eje transversal con separaciones entre 20 y 25 milímetros. La cantidad de discos montados sobre un mismo eje dependerá de la necesidad de tratamiento, del caudal y carga contaminante del efluente.

El eje se instala por encima del nivel del agua, sumergiendo entre un 40 y un 50% de la superficie del disco, asegurando que sucesivamente, toda la superficie quede completamente sumergida en el agua residual y posteriormente en el aire. De este modo, la película biológica que se forma sobre ellos queda, alternativamente sumergida y expuesta al aire, permitiendo a los microorganismos tomar el oxígeno del aire y los nutrientes del agua. Esta velocidad de giro varía entre 1 y 2 revoluciones por minuto. Para poder emplear este tipo de técnica de forma óptima, el efluente debe presentar una contaminación por materia orgánica, no contendrá grasas ni sólidos en suspensión que sedimentan y atascan el sistema, para lo cual será necesario un pretratamiento y una decantación primaria. Asimismo, estará libre de elementos tóxicos o inhibidores de los procesos biológicos. Los rellenos interiores de los biodiscos sirven para aumentar la superficie de contacto entre el disco y el agua, o lo que es lo mismo, aumentar el número de flora microbiana capaz de entrar en contacto con el agua residual. Son diversos los diseños existentes, casi tantos como firmas comerciales que los fabrican, pero en general, son cilindros u otras formas geométricas, en los que se busca, con un peso mínimo, un máximo de superficie por unidad de volumen. La flora bacteriana adosada a este relleno crecerá poco a poco formando una capa sobre el relleno. Cuando el espesor de esta capa sea grande, los organismos más profundos, en contacto con los discos mueren por falta de nutrientes y de oxígeno. El movimiento de rotación, cambios de sentido y, en general, el movimiento con el agua, provocarán su desprendimiento y arrastre hacia los procesos de decantación secundarios, para ser sometida a algún tratamiento de fangos. En este sentido, existen modelos comerciales con sistemas que provocan este desprendimiento; inyectores de aire, agua, aditivos químicos, control de velocidad o sentido de giro, etc. En lo que respecta al diseño de este tipo de instalaciones, deben dimensionarse para soportar la carga punta a tratar, lo cual puede suavizarse con la instalación de tanques previos de homogeneización. Si es posible, con el objetivo de mejorar la flexibilidad de la planta, es conveniente disponer de varias líneas paralelas de tratamiento. Para ayudar a su diseño, existen experiencias de fabricación de plantas piloto con discos de pequeño diámetro, pero los parámetros obtenidos no son extrapolables a las instalaciones industriales debido al efecto de, entre otros, la temperatura y la velocidad de giro.Los problemas que presentan estas instalaciones derivan principalmente de un exceso de carga orgánica, que provoca posteriormente una oxigenación insuficiente, el desarrollo de una película biológica excesiva que provoque malos olores y bajo rendimiento del proceso. Esto puede evitarse con la inyección de aire al agua residual. En resumen, este tipo de instalaciones, para pequeños núcleos de población o para industrias con efluentes con carga orgánica, es una solución válida que, sobre todo, para buenos rendimientos.

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