La solució als abocaments de les granges d’aus
La solució als abocaments de les granges d’aus
DOBLE SISTEMA DE LLIT MÒBIL (MBBR) PEL TRACTAMENT D’AIGÜES RESIDUALS AMB FORTA CÀRREGA DE NITROGEN I DBO
Des de fa uns anys els reactors dobles de llit mòbil de biomassa fixa (MBBRs), dissenyats per al tractament d’aigües residuals, garanteixen una eficaç eliminació total del nitrogen Kjeldahl (NTK), demanda bioquímica d’oxigen (DBO) i sòlids en suspensió totals (SST) tant en aigües residuals urbanes com industrials.
INTRODUCCIÓ
Com a exemple, un dels casos més difícils de tractar és el processament d’aigües residuals procedents del tractament d’aus de corral o altre tipus d’aigües procedents d’explotacions ramaderes i escorxadors en general, per la quantitat de greixos i olis d’alt contingut en greixos (FOG).
Aquestes activitats comporten un alt consum d’aigua, com és típic en tots els sectors de processament d’aliments. Per l’engreixament de pollastre, per exemple, es necessiten entre dinou (19) litres i trenta vuit (38) litres d’aigua, (5-10 gal. USA), per processar una au de mida mitjana, d’uns dos (2) quilograms. És usual per a un processador de pollastres generar de mitjana entre tres mil cent tres-mil vuit cents m3/dia (3.100 i 3.800) d’aigües residuals al dia (800.000 – 1.000.000 gal USA) – . Aquesta aigua està carregada de proteïnes, greixos i hidrats de carboni de la carn, el greix, la sang, la pell i les plomes, o pèl, en el cas d’altre tipus d’animal. Les aigües residuals que tenen un alt contingut de greixos i oli poden presentar un repte significatiu per al tractament. L’efluent està també típicament contaminat amb una bona quantitat de matèria inorgànica (sorres, etc). El mateix succeeix amb les aigües residuals d’escorxadors d’altres tipus d’animals, amb les característiques comuns de continguts en greixos i olis i les diferències característiques de cada sector.
Per aquest tipus d’aigües residuals es necessiten plantes de tractament altament especialitzades i efectives per determinar la majoria d’aquest material orgànic dissolt o en suspensió en les aigües residuals abans de ser abocat al clavegueram municipal o al medi públic per aconseguir el compliment de les regulacions ambientals locals, estatals i comunitàries.
Per arribar als nivells de nitrogen total acceptables i processar de manera eficient l’alta càrrega en contingut orgànic de les aigües residuals, en el món de l’aigua s’ha desenvolupat un sistema de tractament biològic de dues etapes amb biomassa fixa en suspensió (llit mòbil -MBBR) sobre un suport plàstic d’alta superfície específica (portador o carrier), seguit per un procés de flotació per aire dissolt (DAF), o sistema de microfiltració, per aclarir els sòlids biològics que es produeixen durant els procés MBBR.
DESCRIPCIÓ DEL SISTEMA
Els sistemes MBBRs usen els avantatges dels fangs activats i els sistemes de biomassa fixa. La primera etapa (primer MBBR) en el procés de duo-bioreactor està dissenyat per eliminar la pràctica totalitat del nitrogen, les bactèries usen l’oxigen contingut en els nitrats en un reactor anòxic, quedant el nitrogen lliure i alliberant-se a l’atmosfera.
La segona etapa (segon MBBR) s’usa per l’eliminació de la DBO.
Els MBBRs duals, que funcionen a un rang de temperatura de 15 ° a 30 ° C, permeten el creixement de bactèries especialitzades en cada reactor. En ambdós reactors, poden ajudar les reaccions amb l’addició de microorganismes especialitzats.
S’han d’assolir altes reduccions de la DBO per arribar a eliminar el constituent d’amoníac / TKN, els bacteris que consumeixen la DBO orgànica han de superar als bacteris nitrificants. Per garantir que s’arribi a la concentració d’amoníac en l’efluent que compleixi amb els requisits, la totalitat de la DBO ha de ser eliminada.
La base del procés són els elements portadors del biofilm que estan fets de material plàstic. El BIOFILL® tipus C, d’alta densitat (polietilè o polipropilè) i alta superfície específica compleix perfectament aquests requisits. Aquests elements proporcionen una gran superfície protegida pel biofilm (com es pot veure en fotos adjuntes, superfície entre 460 – 605 M2/M3) i les condicions òptimes per al creixement de bacteris i per la degradació de la DBO, NH3-N i NO3-N.
El procés de transformació de nitrats a gas te lloc en etapes serials, catalitzades per sistemes enzimàtics diferents, apareixent en el procés productes intermedis diferents com a nitrits (NO2), òxid nítric i òxid nitrós (NO).
Aquesta tecnologia combina un portador de biomassa única completament obert i completament protegit amb una aireació i disseny de mescla d’alta eficiència. Això es tradueix en una àrea de superfície efectiva superior per al creixement de la biomassa i òptima eficiència de transferència d’oxigen, minimitzant els efectes secundaris de transferència de masses.
El biofilm protegeix els cultius bacterians d’alteracions en el pH, en la temperatura, i de les entrades brusques de tòxics, produint un sistema molt robust tot i les fluctuacions del procés.
Es requereix menys espai físic, aproximadament un 30%, per a la construcció de la planta depuradora (superfície – volum) en comparació amb altres sistemes biològics i molts menys factors de control. Els nivells de nutrients i els nivells d’oxigen dissolt (DO) són els únics punts de control necessaris per al sistema .
La graella de aeració muntada a la part inferior del reactor aerobi proporciona als bacteris l’oxigen necessari requerit. El disseny de la graella proporciona la turbulència i barreja necessàries per millorar la transferència de massa d’oxigen i el flux de les aigües residuals a través del biofilm, creant condicions òptimes per a la degradació de la DBO , NH3-N o N-NO3 . El disseny de la graella també suporta l’intens pes dels portadors de biofilm en el cas que el reactor hagi de ser drenat.
ELEMENTS COMPLEMENTARIS A L’INSTAL·LACIÓ DE BASE
Qualsevol procés biològic, es veu dificultat davant la presència d’una alta concentració de greixos i/o olis . Aquest inconvenient que és usual en aquest tipus d’aigües residuals , s’ha de solucionar abans dels processos biològics. El sistema utilitzat fins fa poc temps ha estat la instal·lació d’un sistema primari per flotació, però aquest sistema genera una quantitat de fang, que encareix molt el cost d’explotació de la planta . Actualment aquest tractament primari s’està substituint per productes biològics que s’adsorbeixen directament els greixos i olis amb un baix cost.
En els MBBRs, els cultius de bacteris digereixen els compostos orgànics solubles i poc a poc maduren, desprenent-se del medi i formant flòculs naturals. Per proporcionar una eliminació eficient e la biomassa i sòlids produïts en els MBBRs desprès, cal un sistema terciari DAF o microfiltre, que s’acobla amb el MBBR per proporcionar un sistema de tractament complet .
Flexibilitat i eficiència operacionals
Un sistema de control , integrant les funcions dels MBBRs amb processos de la planta d’aigües amunt i aigües avall, utilitza un controlador lògic programable (PLC) per controlar estretament els paràmetres de funcionament i les taxes d’alimentació de productes químics per aconseguir condicions de efluents altament consistents i de qualitat. El programari de control proporciona la funcionalitat de parametrar les dades operatius.
També permet als operadors controlar el sistema des d’un lloc amb una pantalla tàctil HMI (interfície home/màquina ) o fins i tot mitjançant un telèfon mòbil. La planta pot ser controlada i localitzar avaries des d’ubicacions remotes a través d’Internet.
ELEMENTS ESESNCIALS PEL BON FUNCIONAMENT DEL SISTEMA.
- Portador o carrier de la biomassa fixa : BIOFILL® TIPUS C I C-2
- Microorganismes específics per complementar el procés de nitrificació-desnitrificació BACTERIA® DEN
- Microorganismes específics per eliminar greixos i olis: BACTERIA® BIOPOP
- Sistema terciari de microfiltració: Tamís rotatiu de micro malla perforada.
SISTEMA TERCIARI DE MICROFILTRACIÓ
SISTEMA TERCIARI DE FLOTACIÓ DAF
BACTERIA BIOPOP