Compendio de Sistemas y
Tecnologías de Saneamiento

T9 - Reactor Anaerobico de Flujo Ascendente con Manto de Lodos (UASB)

T9

El Reactor Anaeróbico de Flujo Ascendente con Manto de Lodos (UASB) es un proceso de tanque simple. Las aguas residuales entran en el reactor por el fondo, y fluyen hacia arriba. Una capa de lodo suspendida filtra las aguas residuales, tratándolas al ir atravesándola.

La capa de lodos está formada por gránulos (pequeñas agrupaciones) de microbios (0.5 a 2 mm de diámetro), microorganismos que por su propio peso se resisten a ser arrastrados por el flujo ascendente. Los microorganismos en la capa de lodos degradan los compuestos orgánicos. Como resultado se liberan gases (metano y bióxido de carbono). Las burbujas ascendentes mezclan los lodos sin necesidad de piezas mecánicas. Las paredes inclinadas vuelcan el material que alcanza la superficie del tanque. El efluente clarificado es extraído de la parte superior del tanque en un área por encima de las paredes inclinadas.

Después de varias semanas de uso, se forman gránulos más grandes de lodos que, a su vez, actúan como filtros de partículas más pequeñas al ir subiendo el efluente por la capa de lodos. Dado el régimen ascendente, los organismos que forman los gránulos son acumulados, mientras que los demás son arrastrados por el flujo.

El gas que asciende hacia la superficie es recolectado en un domo y puede ser usado como fuente de energía (biogás). Se debe mantener una velocidad ascendente de 0.6 a 0.9 m/h para mantener la capa de lodos en suspensión.

Adecuación

Un UASB no es apropiado para comunidades pequeñas o rurales sin fuentes constantes de agua o electricidad. Se requiere un operador capacitado para monitorear y reparar el reactor y la bomba en caso de problemas. Aunque la tecnología es de diseño y construcción simples, aún no está suficientemente probada para las aguas residuales domésticas, pero las investigaciones recientes son prometedoras.

El reactor UASB tiene el potencial de producir efluente de mayor calidad que las Fosas Sépticas (S9), y puede hacerlo con un reactor de menor volumen. Aunque es un proceso bien establecido para procesos de tratamiento de aguas residuales industriales a gran escala, su aplicación al drenaje doméstico aún es nueva.

Como el proceso puede eliminar del 85 al 90% de la Demanda de química Oxígeno (DQO), se usa habitualmente para la fabricación de cerveza, destilación, elaboración de alimentos y desechos de pulpa y de papel. El reactor puede no funcionar bien donde el afluente tenga poca fuerza. La temperatura también afecta al rendimiento.

Aspectos de Salud / Aceptación

La operación y el mantenimiento del UASB, que es una tecnología de tratamiento centralizado, deben ser llevados a cabo por profesionales. Como con todos los procesos de aguas residuales, los operadores deben tomar medidas adecuadas de higiene y seguridad cuando trabajen en la planta.

Mantenimiento

Para evitar las obstrucciones, se deben eliminar periódicamente los lodos acumulados en el filtro. Se pueden usar altos índices de carga hidráulica para purgar el filtro.

El material se debe mantener húmedo. Esto puede representar un problema durante la noche cuando el flujo de agua se reduce o cuando hay cortes de electricidad.

Referencias

  • Crites, R. y Tchobanoglous, G. (1998). Small and decentrali- zed wastewater management systems. WCB y McGraw-Hill, Nueva York, EE.UU. (Corta perspectiva general.)
  • Lettinga, G., Roersma, R. and Grin, P. (1983). Anaerobic Treatment of Raw Domestic Sewage at Ambient Temperatures Using a Granular Bed UASB Reactor Biotechnology and Bioengineering 25 (7): 1701/1723. (La primera publicación describiendo el proceso.)
  • Sasse, L. (1998). DEWATS: Decentralised Wastewater Treatment in Developing Countries. BORDA, Bremen Overseas Research and Development Association, Bremen, Alemania. (Corta perspectiva general.)
  • von Sperlin, M. y de Lemos Chernicharo, C A. (2005). Biological Wastewater Treatment in Warm Climate Regions. Volume One. IWA, Londres, pp. 741?804. (Información Detallada de Diseño)
  • Tare, V. y Nema, A. (n.d). UASB Technology-expectations and reality. United Nations Asian and Pacific Centre for Agricultural Engineering and Machinery. Disponible en: unapcaem.org (Evaluación de instalaciones de UASB en India.)
  • Vigneswaran, S., et al. (1986). Environmental Sanitation Reviews: Anaerobic Wastewater Treatment Attached growth and sludge blanket process. Environmental Sanitation Information Center, AIT, Bangkok, Tailandia. (El Capítulo 5 proporciona una buen perspectiva técnica general.)

Aplicable a

Nivel de Aplicación

  • Hogar
  • Vecindario
  • Ciudad

Nivel de Manejo

  • Hogar
  • Compartido
  • Público

Entradas

Salidas

Ayuda (?)

Pros

  • Alta reducción de la materia orgánica
  • Puede puede soportar un elevado índice de carga orgánica (hasta 10 kg de DBO/m3/d) y de carga hidráulica.
  • Baja producción de lodos (por lo tanto, desazolve poco frecuente)
  • Se puede usar el biogás como fuente de energía (pero primero es necesario limpiarlo)

Contras

  • Es difícil mantener las condiciones hidráulicas adecuadas (se debe equilibrar el flujo ascendente y el índice de sedimentación)
  • Tiempo de arranque prolongado
  • El tratamiento puede ser inestable con cargas hidráulicas y orgánica variables
  • Se requiere una fuente constante de electricidad
  • No todas las piezas y materiales pueden estar disponibles localmente
  • Es necesario que expertos se encarguen del diseño y la supervisión de la construcción

T - Tratamiento (Semi) Centralizado

El Tratamiento (Semi)Centralizado se refiere a Tecnologías de tratamiento que son generalmente apropiadas para grupos grandes de usuarios (p.ej. viviendas múltiples). La operación, el mantenimiento y los requerimientos de energía para las Tecnologías dentro de este Grupo Funcional son más intensivos. Las Tecnologías están divididas en 2 grupos: Las Tecnologías T1-T10 son específicamente para el tratamiento de aguas negras, mientras que las Tecnologías T11-T15 son particularmente para el tratamiento de lodos.

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