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==Características== | ==Características== | ||
En los sistemas anaerobios de flujo ascendente, y bajo ciertas condiciones, se puede llegar a observar que las bacterias pueden llegar a agregarse de forma natural formando flóculos y gránulos. Estos densos agregados poseen unas buenas cualidades de sedimentación y no son susceptibles al lavado del sistema bajo condiciones prácticas del reactor. La retención de fango activo, ya sea en forma granular o floculenta, hace posible la realización de un buen tratamiento incluso a altas tasas de cargas orgánicas. La turbulencia natural causada por el propio caudal del influente y de la producción de biogás provoca el buen contacto entre agua residual y fango biológico en el sistema UASB. En los sistemas UASB pueden aplicarse mayores cargas orgánicas que en los procesos aerobios. Además, se requiere un menor volumen de reacción y de espacio, y al mismo tiempo, se produce una gran cantidad de biogás, y por tanto de energía. | |||
En los sistemas anaerobios de flujo ascendente, y bajo ciertas condiciones, se puede llegar a observar que las bacterias pueden llegar a agregarse de forma natural formando flóculos y gránulos. Estos densos agregados poseen unas buenas cualidades de sedimentación y no son susceptibles al lavado del sistema bajo condiciones prácticas del reactor. La retención de fango activo, ya sea en forma granular o floculenta, hace posible la realización de un buen tratamiento incluso a altas tasas de cargas orgánicas. La turbulencia natural causada por el propio caudal del influente y de la producción de biogás provoca el buen contacto entre agua residual y fango biológico en el sistema UASB. En los sistemas UASB pueden aplicarse mayores cargas orgánicas que en los procesos aerobios. Además, | |||
El reactor UASB podría reemplazar al sedimentador primario, al digestor anaerobio de fangos, al paso de tratamiento aerobio y al sedimentador secundario de una planta convencional de tratamiento Aerobio de Aguas residuales. | El reactor UASB podría reemplazar al sedimentador primario, al digestor anaerobio de fangos, al paso de tratamiento aerobio y al sedimentador secundario de una planta convencional de tratamiento Aerobio de Aguas residuales. | ||
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==Proceso de granulación== | ==Proceso de granulación== | ||
El fango granular constituye el corazón de la tecnología UASB y EGSB. Un fango granular es un agregado de Microorganismos formados durante el tratamiento de agua residual en un medio en el que exista un régimen hidráulico constante de flujo ascendente. En ausencia de algún tipo de soporte, las condiciones del tipo de flujo crea un ambiente selectivo en el cual sólo esos organismos capaces de anclarse a lo otros, sobrevive y prolifera. La configuración de los agregados dentro de la Biopelícula densa y compacta es a lo que se denomina gránulo. Debido a su gran tamaño de partícula (generalmente en el rango de 0.5 a 2 mm de diámetro), los gránulos resisten el lavado del sistema de reacción, permitiendo cargas hidráulicas elevadas. Además, las biopelículas son compactas, permitiendo elevadas concentraciones de microorganismos activos y de este modo poder tratar elevadas cargas volumétricas en los reactores UASB. Un gramo de fango granular (peso seco) puede catalizar la conversión de 0.5 a 1 g de DQO al día. | El fango granular constituye el corazón de la tecnología UASB y EGSB. Un fango granular es un agregado de Microorganismos formados durante el tratamiento de agua residual en un medio en el que exista un régimen hidráulico constante de flujo ascendente. En ausencia de algún tipo de soporte, las condiciones del tipo de flujo crea un ambiente selectivo en el cual sólo esos organismos capaces de anclarse a lo otros, sobrevive y prolifera. La configuración de los agregados dentro de la Biopelícula densa y compacta es a lo que se denomina gránulo. Debido a su gran tamaño de partícula (generalmente en el rango de 0.5 a 2 mm de diámetro), los gránulos resisten el lavado del sistema de reacción, permitiendo cargas hidráulicas elevadas. Además, las biopelículas son compactas, permitiendo elevadas concentraciones de microorganismos activos y de este modo poder tratar elevadas cargas volumétricas en los reactores UASB. Un gramo de fango granular (peso seco) puede catalizar la conversión de 0.5 a 1 g de DQO al día. | ||
La composición del gránulo está estratificada. En el centro se localizan los agregados de ''Methanosaeta'' (principalmente), y otros organismos Metanógenos, como ''Methanothrix'' y ''Methanosarcina''. En la siguiente capa están localizados organismos productores y consumidores de hidrógeno, en una asociación simbiótica. En la capa superficial se localizan los organismos que realizan las primeras etapas de degradación anaerobia, como los acidógenos y otros organimos consumidores de hidrógeno. Esta estructura está condicionada por la [[presión]] parcial de hidrógeno, en un delicado equilibrio que sólo es posible bajo condiciones determinadas. | La composición del gránulo está estratificada. En el centro se localizan los agregados de ''Methanosaeta'' (principalmente), y otros organismos Metanógenos, como ''Methanothrix'' y ''Methanosarcina''. En la siguiente capa están localizados organismos productores y consumidores de hidrógeno, en una asociación simbiótica. En la capa superficial se localizan los organismos que realizan las primeras etapas de degradación anaerobia, como los acidógenos y otros organimos consumidores de hidrógeno. Esta estructura está condicionada por la [[presión]] parcial de hidrógeno, en un delicado equilibrio que sólo es posible bajo condiciones determinadas. | ||
===Formación del fango granular=== | ===Formación del fango granular=== | ||
El proceso de formación de fango granular es uno de las cuestiones más interesantes y enigmáticas cuando se intenta entender los fundamentos de las tecnologías de fango granular, por lo que alrededor de este tema han surgido numerosas investigaciones. Muchas teorías sobre la granulación confirman que las bacterias metanógenas acetotróficas del género Methanosaeta juegan un papel clave en la granulación. | El proceso de formación de fango granular es uno de las cuestiones más interesantes y enigmáticas cuando se intenta entender los fundamentos de las tecnologías de fango granular, por lo que alrededor de este tema han surgido numerosas investigaciones. Muchas teorías sobre la granulación confirman que las bacterias metanógenas acetotróficas del género Methanosaeta juegan un papel clave en la granulación. | ||
Según la '''teoría del spaguetti''', propuesta por el Doctor W. Wiegant, los filamentos de ''Methanosaeta'' | Según la '''teoría del spaguetti''', propuesta por el Doctor W. Wiegant, los filamentos de ''Methanosaeta'' se agregan enmarañándose, formando los primeros pellets conocidos como “bolas de spaguetti”. Estos agregados sirven de superficie de anclaje o soporte para otros microorganismos involucrados en el proceso de degradación anaerobia. | ||
Se cree que los agregados de ''Methanosarcina'' facilitan la formación de los gránulos. Existe un gran consenso en que la etapa inicial de la granulación es la adhesión bacteriana (un proceso físico-químico), paralela a etapas tempranas de formación de biopelículas, aunque tratar la adhesión bacteriana sólo como un proceso físico-químico limita sus complejos aspectos biológicos. Aunque se ha prestado mucha atención a esta etapa, el lavado de los microorganismos es la etapa más crucial del proceso, ya que facilita el crecimiento de los pellets retenidos (los más pesados). A este respecto, la presencia de partículas inertes que sirven como superficie de adhesión es claramente ventajosa. | Se cree que los agregados de ''Methanosarcina'' facilitan la formación de los gránulos. Existe un gran consenso en que la etapa inicial de la granulación es la adhesión bacteriana (un proceso físico-químico), paralela a etapas tempranas de formación de biopelículas, aunque tratar la adhesión bacteriana sólo como un proceso físico-químico limita sus complejos aspectos biológicos. Aunque se ha prestado mucha atención a esta etapa, el lavado de los microorganismos es la etapa más crucial del proceso, ya que facilita el crecimiento de los pellets retenidos (los más pesados). A este respecto, la presencia de partículas inertes que sirven como superficie de adhesión es claramente ventajosa. | ||
La granulación depende en gran medida del crecimiento bacteriano, por lo que optimizando las condiciones de crecimiento se mejorará considerablemente. Se ha comprobado el efecto del pH y la | La granulación depende en gran medida del crecimiento bacteriano, por lo que optimizando las condiciones de crecimiento se mejorará considerablemente. Se ha comprobado el efecto del pH y la temperatura sobre la tasa de crecimiento de ''Methanosaeta concilii'', el organismo clave en la granulación. | ||
==Aplicaciones== | ==Aplicaciones== | ||
La tecnología para el tratamiento anaerobio a cargas altas constituye una tecnología madura. Al menos 1.200 plantas a escala industrial se han registrado en el mundo para el tratamiento de efluentes industriales (en la actualidad se estima que hay unas 2.500). El abanico de usos de esta tecnología es muy amplio, ya que el tratamiento anaerobio de aguas residuales no se limita únicamente a la degradación en aguas residuales de contaminación orgánica. | La tecnología para el tratamiento anaerobio a cargas altas constituye una tecnología madura. Al menos 1.200 plantas a escala industrial se han registrado en el mundo para el tratamiento de efluentes industriales (en la actualidad se estima que hay unas 2.500). El abanico de usos de esta tecnología es muy amplio, ya que el tratamiento anaerobio de aguas residuales no se limita únicamente a la degradación en aguas residuales de contaminación orgánica. | ||
[[Carpeta:Saneamiento]] | |||