Capítulo 6.3 Tratamiento biológico

Capítulo 6.3 Tratamiento biológico TRP Chapter 6.3 1

Utilización del tratamiento biológico Tratamiento biológico de residuos orgánicos: - optimiza un proceso natural - usa microorganismos omnipresentes (ej bacterias, hongos) - requiere un control de la temperatura y un equilibrio nutritivo - puede ser aerobio o anaerobio En el tratamiento de residuos peligrosos se utiliza para: - residuos orgánicos con pequeñas concentraciones de contaminantes ej. lodos TRP Chapter 6.3 2

Factores que influyen en el tratamiento biológico Adecuación del residuo: - composición - forma física - pH - El tratamiento biológico es únicamente apropiado para los residuos orgánicos con toxicidad relativamente baja - No es un 100 % eficaz en la eliminación del material orgánico TRP Chapter 6.3 3

Condiciones del proceso Los procesos de tratamiento biológico requieren un control de : - la temperatura - la humedad - el pH - nivel de ventilación - inhibidores, como los metales - nutrientes TRP Chapter 6.3 4

Ventajas del tratamiento biológico de residuos En condiciones apropiadas- es decir: de temperatura, humedad y pH - el tratamiento biológico es: - Eficaz - Tolerante a cambios en la composición del residuo - estos cambios pueden causar un período corto de inactividad, pero no parar el proceso TRP Chapter 6.3 5

Alcance del uso del tratamiento • El tratamiento de aguas residuales constituye la aplicación más común de tratamiento biológico ej para industrias de fabricación y reciclaje de papel, la industria alimenticia, curtidurías y la industria farmacéutica y para los lixiviados en vertederos • También para: • Bio-remediación in situ del suelo contaminado • Tratamiento en fase de mezcla • Tratamiento del suelo • Co- compostaje TRP Chapter 6.3 6

Tratamiento in situ vs tratamiento fuera de la planta • Para los residuos peligrosos, la mayoría de los procesos adecuados son de tratamiento in situ • Para las aguas residuales, tratamiento central - pero requiere la pre- segregación de efluentes tóxicos TRP Chapter 6.3 7

Proceso típico de tratamiento de aguas residuales Pre-tratamiento ej tratamiento físico/químico, separación de sólidos Tratamiento Tratamiento biológico ej aerobio/anaerobio en suspensión/unido discontinuo/continuo Post-tratamiento ej filtración, absorción Descarga de efluente limpio BIOREACTOR TRP Chapter 6.3 8

Tratamiento de aguas residuales - fase líquida • Proceso organizado en etapas • Debe cumplir los límites de descarga • Los datos recogidos tienen que demostrar el cumplimiento • Son predecibles las variaciones en la composición • Empleo de un medio fijo o acuoso • Podría requerir tratamientos complementarios / de acabado ej lagunas, carbono activo TRP Chapter 6.3 9

Tratamiento de aguas residuales - Ejemplo 1: lechos de filtro bacterial • Medios fijos • Proceso estable • Adecuado para amplias descargas de efluente • Conveniente para efluentes con altas cargas orgánicas ej la industria conservera, industria del azúcar TRP Chapter 6.3 10

Tratamiento de aguas residuales - Ejemplo 2: lodo activado Extensamente usado ej refinerías, fábricas de conservas, productos farmacéuticos Conveniente para aguas residuales, residuos peligrosos acuosos con < 1 % de sólidos en suspensión - La bacteria se agrega a los coágulos en flotación - La recirculación asegura una carga bacterial constante - Proceso flexible pero más sensible que los lechos de filtro bacterial - El bioreactor necesita una mezcla eficaz y un alto nivel de oxígeno disuelto - Efluente más limpio que en otros procesos biológicos - Requiere mucha energía TRP Chapter 6.3 11

Tratamiento de aguas residuales - Ejemplo 3: lagunas • Cuencas de agua profundas e impermeables usadas para la degradación de los componentes del efluente • Dependen de la acción de la bacteria, algas o vegetación acuática • Proceso de bajo coste • Conveniente para aguas residuales con contenido orgánico bajo • No conveniente para residuos con componentes principalmente químicos • A menudo usado como etapa de pretratamiento TRP Chapter 6.3 12

Tratamiento de fase de mezcla Utilizado para residuos sólidos, lodos o suelos contaminados Se necesita mezclar bien para: - homogeneizar la masa - descomponer las partículas sólidas - oxigenar - aumentar el contacto con los microorganismos Degrada los residuos más rápidamente, necesita menos suelo que el tratamiento de fase sólida Empleo potencial con corrientes de residuos adicionales ej residuos de conservación de madera, residuos de refinería de petróleo TRP Chapter 6.3 13

Tratamiento del suelo - fase sólida • Implica la descarga uniforme de residuos en un suelo preparado, a un ritmo controlado • Tiene como objetivo la degradación de los componentes orgánicos • Elimina otros componentes de residuos ej sólidos suspendidos, metales pesados • Proceso de tratamiento puro- el suelo NO es conveniente para el cultivo • Conveniente para: • lodos oleosos y aceites residuales • lodos orgánicos y líquidos • extensamente usado en EE. UU por la industria del petróleo • también adecuado para tratar residuos provenientes del tratamiento de la madera ej conservantes como creosote, pentaclorofenol TRP Chapter 6.3 14

Mezcla de residuos peligrosos con sólidos biodegradables que actúan como: - ingredientes para carga - para crear espacios vacíos para el paso de aire - fuente termal - por descomposición biológica Por lo general, requiere dos materiales diferentes como: - unbuen ingrediente para carga ej las virutas de madera son una fuente termal insuficiente - una buena fuente termal ej la melaza seca es un ingrediente para carga insuficiente El proceso se produce: - en hileras , adecuadas para garantizar una aireación adecuada - en montones estáticos donde el aire es forzado o absorbido a través del material - en naves que ofrecen un mayor control sobre el procedimiento / contención de VOC Usado para: - suelos contaminados con alquitrán de hulla - para sedimentos y suelos contaminados con TNT Co-compostaje - fase sólida TRP Chapter 6.3 15

Bio- remediación in situ • Permite el tratamiento sin excavación y la extracción del material contaminado • Un proceso aerobio • Estimula la biodegradación natural • Bajo la influencia de factores hidrogeológicos • Puede reducir la contaminación a niveles aceptables en un tiempo relativamente corto ej 1-2 años TRP Chapter 6.3 16

Amontonamiento del suelo - fase sólida • Combina el tratamiento del suelo y el compostaje en caballones • Eficaz para tratar volúmenes grandes de suelo contaminado y otros residuos con concentración baja de orgánicos • Útil cuando el área de suelo disponible es restringida TRP Chapter 6.3 17

Usos emergentes de tratamiento biológico • Para muchos tipos de residuos, el tratamiento biológico se encuentra todavía en una etapa de desarrollo inicial • Se están desarrollando y probando nuevos usos, por ejemplo, • para tratar corrientes de residuos peligrosos adicionales • para integrar procesos biológicos con tratamiento físico-químico TRP Chapter 6.3 18

Principales consideraciones • Reducir los residuos y evitarlos siempre debería constituir una prioridad para los generadores • Papel de las tecnologías in situ frente a las tecnologías fuera de la planta • Necesidad de considerar residuos provenientes de procesos de tratamiento y su eliminación • Las tecnologías de transición pueden ser utilizadas hasta que estén disponibles las instalaciones finales de alta calidad TRP Chapter 6.3 19

Capítulo 6.3 Sumario Tratamiento biológico de residuos peligrosos - optimiza un proceso natural - es conveniente para residuos orgánicos de baja concentración , ej lodos - requiere un control adecuado de las condiciones del proceso - tiene un coste relativamente bajo, es eficaz y tolerante con los cambios de los residuos - su uso más generalizado es el tratamiento de aguas residuales - puede realizarse in situ o fuera de planta - están siendo desarrollados nuevos usos TRP Chapter 6.3 20

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