Reactor UASB

UASB

Tratamiento anaerobio

PRINCIPIO DEL PROCESO ANAERÓBICO

La digestión anaerobia es un proceso complejo por el que los contaminantes orgánicos de los efluentes líquidos se degradan en metano, dióxido de carbono y agua.

Toda la reacción de degradación anaerobia se lleva a cabo mediante la realización consecutiva de los procesos de acidogénesis (hidrólisis y acidificación) y metanogénesis (transformación en biogás), que pueden describirse del siguiente modo:

En la primera etapa, el complejo orgánico (polisacáridos, proteínas) se hidroliza en monómeros solubles simples (azúcares, aminoácidos). Esta parte de la reacción la lleva a cabo una exoenzima producida por las bacterias de fermentación.
En el siguiente paso, los hidrolizados se fermentan y se transforman en ácidos grasos volátiles, hidrógeno, dióxido de carbono, etanol y otros alcoholes, y lactato. Esta parte de la reacción se denomina acidogénesis.
El producto de la fermentación es convertido en acetato, hidrógeno y dióxido de carbono (acetogénesis) por las denominadas bacterias acetogénicas. Las bacterias acetogénicas crecen en estrecha asociación (casi simbiótica) con las bacterias metanogénicas. La razón de tal asociación es que la conversión de los productos de fermentación sólo es termodinámicamente posible si la concentración de hidrógeno se mantiene baja. Esto se consigue gracias a la acción de las bacterias metanogénicas en la fase final de la reacción.
La producción de metano a partir de acetato de hidrógeno y dióxido de carbono por las bacterias metanogénicas es la fase final de la digestión anaerobia.
La DQO de las aguas residuales se convierte entonces en metano y en una pequeña cantidad de biomasa. La solubilidad del metano en el agua es especialmente baja, por lo que escapa en forma de gas y elimina la DQO del efluente.

ESTE PROCESO DE DEGRADACIÓN PUEDE RESUMIRSE DEL SIGUIENTE MODO:

Ambos procesos tienen lugar dentro de un único reactor UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket).

Por su diseño, el reactor UASB genera un conjunto de celdas de convección y un flujo ascendente que, junto con el biogás, provocan la flotación del manto granular de lodos.

En la parte inferior, el reactor UASB dispone de un sistema de distribución de agua brutas

Un separador trifásico (agua-lodos-biogás) remata el reactor, permite la recuperación del biogás en tolvas invertidas y del efluente tratado por rebosadero, pero sobre todo impide cualquier evacuación de lodos granulares gracias al sistema deflector instalado.

VISTA ESQUEMÁTICA INTERNA DE UN REACTOR UASB: :

Para asegurar y controlar la velocidad ascendente del agua bruta dentro del propio reactor, pero también para recuperar la alcalinidad y la capacidad tampón de bicarbonato/carbonato, el efluente se recircula a un tanque de mezcla/amortiguación instalada en la parte superior del reactor anaerobio.

Aquí se lleva a cabo el control, la corrección del pH y el posible recalentamiento.