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
Tratamiento
ej tratamiento
físico/químico,
separación de
sólidos
Tratamiento biológico
ej aerobio/anaerobio
Post-tratamiento
ej filtración,
absorción
en suspensión/unido
discontinuo/continuo
BIOREACTOR
Descarga de
efluente limpio
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,
TRP Chapter 6.3 14
pentaclorofenol
Co-compostaje - fase sólida
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:
- un buen 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
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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Chapter 6.3 Biological treatment