Incorporación de la Remoción Biológica de Nitrógeno a una planta de tratamiento convencional

GUILLERMO A. ONTIVEROS

Buenos Aires

Congreso; Congreso de Ciencias Ambientales COPIME 2011; 2011

Consejo Profesional de Ingeniería Mecánica y Electricista

La tecnología RBN tiene como principal objetivo reducir la concentración de nitrógeno, que un efluente puede contener en sus diversas formas, a un nivel determinado por especificación, mediante el uso de microorganismos bajo diferentes condiciones ambientales. El presente trabajo tiene como objetivo analizar y comparar, mediante índices propios, los diferentes esquemas propuestos para la remoción biológica de nitrógeno en aguas residuales municipales (RBN) a los efectos de establecer cual esquema resulta tiene mejor rendimiento. La simulación de procesos es una herramienta importante para la evaluación de diferentes esquemas. En este caso se utilizará un software de simulación específica para plantas de tratamiento de aguas residuales (GPS-X, Hydromantis), el cual utiliza internamente modelos dinámicos de barros activados (ASM, IWA). En todos los casos se utilizará el mismo caudal para el efluente (2000 m3/d), y como límite un volumen final de 1200 m3 para las diferentes configuraciones. Las características del efluente responden a un agua residual municipal moderada (DQO = 432 mg/L, DBO5 = 230 mg/L, TKN = 40 mg/L) que requerirá de una RBN para lograr las especificaciones de volcado. Se simularon varios esquemas: Convencional, este esquema consta de una zona aeróbica donde la remoción de nitrógeno se da a nivel amoniacal, pero como consecuencia de la oxidación por parte de los microorganismos se producen nitritos. Wuhrman, es una configuración de postdenitrificación, donde la zona anóxica se encuentra ubicada a continuación de la aeróbica. Ludzack-Ettinger (LE), es un proceso biológico de dos etapas denitrificación/nitrificación con una zona anóxica seguida de una aeróbica. La zona anóxica se coloca antes que la aeróbica, brindando una fuente de materia orgánica. La zona aeróbica contiene microorganismos responsables de la nitrificación del efluente. Ludzack-Ettinger Modificado (MLE), este es similar al proceso anterior, pero al cual se le adiciona un reciclo interno. La nitrificación ocurre en la zona aeróbica, segunda etapa del sistema MLE, gracias al reciclo interno parte de esa corriente nitrificada retorna a la zona anaeróbica donde tiene lugar nuevamente la denitrificación. Bardenpho de 4 etapas, este esquema presenta una alternativa diferente, donde se intercalan un proceso anóxico seguido de uno aeróbico y finalizando el sistema nuevamente con uno anóxico y otro aeróbico de menor tamaño. Esto permite una reducción inicial de la carga orgánica, una posterior oxidación del efluente (nitrificación) y una final desnitrificación que le devuelve al mismo una mejor característica final. Como primer conclusión de los resultados obtenidos se observa que la incorporación de un proceso BNR en el tratamiento de efluentes municipales mejora notablemente la reducción de nitratos. Otro análisis de los resultados revela que los efluentes gaseosos (digestión de lodos) y biosólidos (lodos deshidratados) se generan de una manera equitativa en todos los procesos analizados. Finalmente, a nivel comparativo se puede resaltar que la última propuesta (Bardenpho de 4 etapas) presenta los mejores resultados.