Optimización de Procesos de Nitrificación y Desnitrificación en Tratamiento de Aguas Residuales

Configuraciones de Nitrificación y Desnitrificación en el Tratamiento de Aguas Residuales

Desnitrificación Post-conectada

(RE: D2 – bruta, aer-anox, sin D1)

Este proceso consiste en realizar un aporte externo de materia orgánica, típicamente en forma de metanol, en el reactor anóxico. El objetivo es alimentar a las bacterias heterótrofas desnitrificantes.

• Ventajas:
  • Menores requerimientos de recirculación.
  • Evita la formación de fango flotante en el decantador secundario.
• Inconvenientes:
  • Velocidad de transformación del N-NO3 lenta debido a la falta de sustrato fácilmente biodegradable.
  • No se aprovecha el oxígeno utilizado en la etapa de nitrificación.
  • Puede requerir el uso de una fuente de carbono externa, como el metanol.

Desnitrificación Pre-conectada con Flujo Pistón

(RE: D2-bruta, RI: aer-anox, anox-aer, sin D1)

En esta configuración, se altera el orden de los reactores y se implementa una recirculación interna de nitrato desde el segundo reactor hacia el primero. La materia orgánica llega al reactor aerobio después de haber sido parcialmente consumida en el reactor anóxico para la desnitrificación. El amonio llega intacto al reactor aerobio, donde ocurre la nitrificación, generando nitrato que se convierte en efluente y nitrato que se recircula internamente hacia el reactor anóxico para su desnitrificación.

• Ventajas:
  • Alta velocidad de transformación del N-NO3.
  • Ahorro en el consumo de oxígeno empleado en la nitrificación.
  • Se aprovecha el aumento de alcalinidad generado durante la desnitrificación.
• Inconvenientes:
  • Requiere altas tasas de recirculación.
  • Puede resultar en tiempos de contacto insuficientes.

Desnitrificación Simultánea e Intermitente (en Carrusel)

Este método se caracteriza por la nitrificación y desnitrificación ocurriendo dentro del mismo reactor, aunque de forma consecutiva en el tiempo, lo que le confiere un carácter intermitente. El agua circula por todo el reactor, impidiendo la separación clara entre zonas anóxicas y aerobias. La aireación se activa durante la nitrificación y se detiene durante la desnitrificación para minimizar la entrada de oxígeno. La recirculación interna se gestiona mediante ventiladores que dirigen el flujo de agua.

• Ventajas:
  • Si la regulación es adecuada, se logra una excelente salida de nitrógeno gracias a la altísima recirculación interna generada por los ventiladores.
• Inconvenientes:
  • Se favorece el desarrollo de bacterias filamentosas, lo que puede provocar el fenómeno de bulking (flotación en el decantador secundario).
  • Para bajas relaciones N/DBO5, el volumen del reactor requerido es mayor en comparación con los procesos de pre-conectada.