Optimización del rendimiento con procesos combinados de filtros de relleno por goteo y lodos activados

Tanto los procesos con filtros de relleno por goteo como los de lodos activados son habituales en el tratamiento secundario de aguas residuales. Aunque comúnmente se perciben como tecnologías competidoras, ¿sabía que estos dos procesos pueden emplearse juntos para mejorar el rendimiento, reducir el coste operativo y simplificar el funcionamiento? Cuando pensamos en los procesos de filtro de relleno por goteo y de lodos activados como métodos que pueden trabajar bien juntos en lugar de competir, acabamos con lo mejor de ambos mundos para producir un efluente final de alta calidad al menor coste posible. Veámoslo más de cerca:

¿Qué es un filtro de relleno por goteo?

Los filtros de relleno por goteo son reactores biológicos de lecho fijo no sumergidos que se emplean en superficies de medios fijos que sirven de huésped para que los microorganismos se adhieran a ellos y formen una biopelícula. Los brazos giratorios distribuyen las aguas residuales sobre los medios donde se eliminan eficazmente los contaminantes. La mayoría de los filtros de relleno por goteo dependen únicamente de la ventilación por tiro natural para garantizar la aireación correcta. Esto significa que el oxígeno necesario para el proceso no requiere el empleo de blanders sopladores ni un sistema de aireación. Los filtros con sistemas de aireación utilizan ventiladores de baja potencia que suelen funcionar de forma intermitente o cuando es necesario.

¿Qué son los lodos activados?

Los procesos de lodos activados eliminan los contaminantes orgánicos de las aguas residuales mediante microorganismos que están suspendidos en una balsa de aireación. En los procesos de lodos activados, el oxígeno se suministra mediante aireación mecánica o difusa. La materia orgánica y el nitrógeno amoniacal se eliminan a través de los microorganismos suspendidos en las aguas residuales.

Ventajas de combinar ambos procesos

Ambos procesos son de naturaleza aeróbica y comparten el objetivo de eliminar los compuestos orgánicos de las aguas residuales. El nivel de tratamiento que puede alcanzarse con cualquiera de los dos procesos independientes es comparable. Combinando los procesos, las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden aprovechar las ventajas de ambas tecnologías al tiempo que minimizan sus respectivas carencias.

A menudo, los filtros de relleno por goteo se ejecutan antes que los de lodos activados para proporcionar un sistema más estable y robusto. Un filtro de relleno por goteo puede aumentar la capacidad de los lodos activados y ayudar a absorber las cargas de choque. Dado que los filtros de relleno por goteo normalmente sólo requieren energía para bombear, la incorporación de un filtro de relleno por goteo a un sistema de lodos activados puede reducir la cantidad de energía necesaria en un 25%-50%. La tecnología de lodos activados también puede ayudar a mejorar la calidad del efluente cuando se combina con un sistema de filtro de relleno por goteo.

La combinación de procesos también puede reducir la huella total del sistema. Como se ilustra a continuación, un sistema de filtro de relleno por goteo ya produce una reducción aproximada del 20% respecto a un sistema tradicional de lodos activados. Pero cuando se combinan ambos procesos, se puede conseguir un ahorro de huella aún mayor: desde 30% con un proceso de filtro de relleno por goteo/contacto de sólidos hasta 49% si se emplea un proceso de filtro de desbaste/lodos activados.

Cuando se trata de combinar dos tecnologías, cualquiera de los dos procesos puede utilizarse como primera etapa de una serie de dos partes, o los dos sistemas pueden funcionar en paralelo. Los procesos combinados no se limitan a las tecnologías de filtro de relleno por goteo y lodos activados. Los filtros de relleno por goteo también se pueden emplear como complemento a contactores biológicos rotativos (RBC), balsas o los humedales. La eficacia de un enfoque combinado depende en última instancia de las características de las aguas residuales, del diseño y funcionamiento de la planta y de la normativa medioambiental local. Es importante adoptar un enfoque situacional a la hora de diseñar un sistema combinado.

Mejor juntos

La combinación de sistemas puede dar lugar a un tratamiento más completo y eficaz. Aunque la combinación de procesos puede minimizar las deficiencias comúnmente asociadas a dos tecnologías independientes, no eliminará todos los problemas. Como en cualquier matrimonio, seguirá habiendo problemas. Sin embargo, la mayoría de los problemas pueden remediarse fácilmente con un diseño y funcionamiento adecuados. Tenga en cuenta que existen muchas combinaciones posibles cuando se trata de procesos complementarios y que debe evaluar las necesidades específicas de su emplazamiento a la hora de determinar un emparejamiento adecuado.

En noviembre de 2022, lanzamos una serie de webinarios mensuales de diez sesiones titulada Filtros de relleno por goteo para el siglo 21st . Esta serie se creó para que los profesionales de las aguas residuales aprendieran más sobre el diseño de sistemas de filtros de relleno por goteo, sus ventajas y su integración con tecnologías complementarias. Dedicamos toda una sesión a debatir las ventajas y limitaciones de los procesos combinados y exploramos los datos de varias plantas de Estados Unidos y Canadá que han combinado procesos con éxito. Escuche una revisión en profundidad de este tema a cargo de John Harrison, P.E., ingeniero consultor de Consultoría John R Harrisonvisitando nuestro página web de la serie de webinarios y haciendo clic en la sesión titulada Juntos mejor: Procesos combinados de filtros de relleno por goteo y lodos activados.