El Proceso de Lodo Activado es un proceso para tratar las depuradoras y las aguas residuales comúnmente conocidas como efluentes usando bacterias (para degradar los compuestos orgánicos biodegradables) y aire (oxígeno para la respiración).
El lodo activado se refiere a una mezcla de microorganismos y sólidos en suspensión. El cultivo bacteriano se cultiva en el proceso de tratamiento para descomponer la materia orgánica en dióxido de carbono, agua y otros compuestos inorgánicos. El proceso típico de lodo activado tiene los siguientes componentes básicos:
1) Clarificador primario para separar los sólidos transportados junto con las aguas residuales / efluentes
2) Un reactor en el que los microorganismos se mantienen en suspensión, aireados y en contacto con los desechos que están tratando.
3) separación líquido-sólido; y
4) un sistema de recirculación de lodos para devolver los lodos activados al comienzo del proceso.
Existen muchas variantes de los procesos de lodo activado, incluidas las variaciones en el método de aireación y la forma en que el lodo se devuelve al proceso.
El proceso de lodo activado ofrece una eliminación eficiente de DBO, DQO y nutrientes cuando se diseña profesionalmente y se opera correctamente. El proceso en sí tiene flexibilidad y se pueden adaptar numerosas modificaciones para cumplir requisitos específicos (por ejemplo, para la eliminación de nitrógeno).
Es una mezcla compleja de microbiología y bioquímica que involucra muchos tipos diferentes de microbios. En la Planta de Lodos Activados (ASP), las bacterias secretan sustancias pegajosas que recubren las diminutas partículas transportadas en las aguas residuales. Las partículas se unen para formar flóculos de material similar a un gel, creando un soporte sobre el cual existen microbios. Este es el lodo activado de color marrón chocolate. El lodo activado se airea para disolver el oxígeno, lo que permite que la bacteria utilice la materia orgánica (DBO). La materia orgánica, o alimento, se adhiere al lodo activado. El oxígeno disuelto en el agua permite que las bacterias usen los alimentos (DBO) y también cambien el amoníaco a nitrato. El tanque debe ser lo suficientemente grande como para permitir suficiente tiempo de contacto (tiempo de retención) entre las aguas residuales y el lodo activado para que tengan lugar todos los cambios químicos.
Devolución de Lodo Activado (RAS)
Cuando el lodo activado llega al final del proceso, sigue siendo una biomasa altamente activa pero ahora se mezcla con efluente purificado. Se transfiere a los tanques de asentamiento (clarificadores secundarios) para permitir la separación del efluente purificado que puede descargarse al río o a alguna forma de tratamiento terciario. La biomasa sedimentada, llamada lodo activado de retorno (RAS), luego se devuelve al comienzo del proceso de aireación, donde absorberá las aguas residuales frescas para comenzar el proceso nuevamente. Esto permite que el proceso funcione como un ciclo continuo.
Lodos Activados Excedentes (SAS)
Como el RAS que se mezcla con las aguas residuales frescas producirá un crecimiento gradual en el lodo activado presente, es necesario desperdiciar una cierta cantidad cada día. Este lodo activado excedente (SAS) se desperdicia al retirar continuamente parte del RAS para la eliminación del lodo.
A continuación se muestra un diagrama de flujo típico que representa todos los componentes del proceso de lodo activado
Métodos de Aireación:
Aireación Difusa: el licor de aguas residuales se introduce en tanques profundos con sistemas de aireación de rejilla difusora que están unidos al piso. Se bombea aire a través de los bloques y la cortina de burbujas que se forma oxigena el licor y también proporciona la acción de mezcla necesaria. Cuando la capacidad es limitada o las aguas residuales son inusualmente fuertes o difíciles de tratar, se puede usar oxígeno en lugar de aire. Típicamente, el aire es generado por algún tipo de soplador o compresor.
Aireadores de Superficie: tubos montados verticalmente de hasta 1 metro de diámetro que se extienden desde justo por encima de la base de un tanque de concreto profundo hasta justo debajo de la superficie del licor de aguas residuales. Un eje típico puede tener 10 metros de altura. En el extremo de la superficie, el tubo se forma en un cono con paletas helicoidales unidas a la superficie interna. Cuando se gira el tubo, las paletas giran el licor hacia arriba y hacia afuera de los conos, extrayendo nuevo licor de aguas residuales de la base del tanque. En muchos trabajos, cada cono está ubicado en una celda separada que puede aislarse de las celdas restantes si es necesario para el mantenimiento. Algunas obras pueden tener dos conos por celda y algunas obras grandes pueden tener 4 conos por celda.
Las consideraciones generales incluyen: características de las aguas residuales, condiciones ambientales locales (incluida la temperatura), posible presencia de sustancias tóxicas u otras sustancias inhibidoras (por ejemplo, el proceso recibirá efluentes industriales o desechos), requisitos de transferencia de oxígeno y cinética de reacción (tiempo de detención en el sistema, relacionado con la calidad y cantidad de aguas residuales recibidas, requisitos de efluentes, requisitos de tratamiento de lodos y otros factores enumerados anteriormente).
