Reactores biológicos secuenciales (SBR): una tecnología versátil para el tratamiento de aguas residuales industriales
Los reactores biológicos secuenciales (SBR) son reactores discontinuos en los que el agua residual se mezcla con un lodo biológico en un medio aereado. El proceso combina en un mismo tanque reacción, aeración y clarificación. El empleo de un único tanque reduce sustancialmente la inversión necesaria. Otras ventajas de los SBR son la facilidad para el control de la operación, la buena flexibilidad ante fluctuaciones de caudal y concentración de las aguas residuales, y los buenos resultados obtenidos en el tratamiento de compuestos refractarios a los sistemas biológicos convencionales.
[Grupo de Procesos y Sistemas de Ingeniería Ambiental,
Universidad Autónoma de Madrid]
El tratamiento y reutilización de aguas residuales urbanas e industriales es una opción que viene tomando importancia en zonas de recursos hídricos escasos, lo que obliga a la mejora de las tecnologías de tratamiento. Las aguas residuales industriales tienen entre sus características habituales la presencia de contaminantes orgánicos resistentes a la degradación por vía química y tóxicos para el desarrollo de la actividad de los microorganismos en tratamientos biológicos convencionales. Este es el caso de contaminantes tales como compuestos aromáticos (fenoles y clorofenoles), plaguicidas clorados (PCB´s), aril y alquilsulfonatos (detergentes) e hidrocarburos lineales. Algunas tecnologías denominadas avanzadas se han dirigido a la utilización de procesos de oxidación química, los cuales permiten la mineralización de estos contaminantes a dióxido de carbono y agua o su transformación hacia otros productos de menor toxicidad que resulten más fácilmente biodegradables. En la Figura 1 se muestra el intervalo de aplicación de las diferentes tecnologías de tratamiento de aguas residuales dependiendo del caudal de tratamiento y de la carga orgánica. Se observa que los procesos de oxidación biológica resultan los más versátiles en el tratamiento de aguas residuales industriales, tanto en intervalo de caudal a tratar como en concentración de materia orgánica (hasta 600 ppm de carbono orgánico total).
Figura 1. Intervalo de aplicación de los diferentes procesos de oxidación de la materia orgánica.
Entre los sistemas de depuración biológica los reactores secuenciales de flujo discontinuo, en ingles sequencing batch reactors (SBR), son cada vez siendo más utilizados en el tratamiento y depuración de aguas residuales industriales. Un reactor discontinuo secuencial es un sistema de crecimiento suspendido en el que el agua residual se mezcla con un lodo biológico existente en un medio aereado. Es el único proceso biológico en el que se combina en un mismo tanque el proceso de reacción, aeración y clarificación. El sistema SBR consta de, al menos, cuatro procesos cíclicos: llenado, reacción, decantación y vaciado, tanto de efluente como de lodos, tal y como muestra la Figura 2. En la primera fase, llamada llenado estático, se introduce el agua residual al sistema bajo condiciones estáticas. El llenado puede ser dinámico si se produce durante el período de reacción. Durante la segunda fase del ciclo, el agua residual es mezclada mecánicamente para eliminar las posibles espumas superficiales y preparar a los microorganismos para recibir oxígeno. En esta segundo etapa (reacción) se inyecta aire al sistema. La etapa de reacción es un proceso cuyos resultados varían con su duración, y en la que el agua residual es continuamente mezclada y aereada, permitiendo que se produzca el proceso de degradación biológica. El tercer ciclo, llamado etapa de decantación, genera condiciones de reposo en todo el tanque para que los lodos puedan decantar. Durante la última fase, o fase de vaciado, el agua tratada es retirada del tanque mediante un sistema de eliminación de sobrenadante superficial. Finalmente, se puede purgar el lodo generado para mantener constante la concentración de éste.
Figura 2. Etapas de un ciclo de operación de un reactor SBR.
Los tiempos de retención y las cargas varían con cada reactor y dependen en gran medida de la carga de agua residual específica. Generalmente, un sistema SBR trabaja con un tiempo de retención hidráulico de 1 a 10 d y un tiempo de retención celular de 10 a 15 d. La concentración de sólidos en suspensión del licor mezcla (SSLM) se suele mantener entre 1.500 y 5.000 mg/L. El control general del proceso puede ser llevado a cabo automáticamente utilizando sensores o temporizadores.
Por su configuración y características los SBR presenta las siguientes ventajas y beneficios:
– Bajo requerimiento de espacio, debido a que se requiere un solo tanque para realizar todo el proceso.
– Menor coste que los sistemas convencionales de tratamiento biológico, como consecuencia de la menor necesidad de terreno y de la simplicidad de los equipos.
– Mejor control del crecimiento de organismos filamentosos y de problemas de decantación.
– Permite eliminación de nutrientes. Los sistemas SBR pueden ser utilizados para realizar un proceso completo de nitrificación–desnitrificación, así como para la eliminación de fósforo. Estos dos parámetros son los que suelen dar más problemas cuando se trabaja con tecnologías convencionales.
– Menor tiempo de control requerido.
– Gran flexibilidad de funcionamiento en función de la duración de los ciclos y del modo de operar.
– Fácil reconocimiento y corrección de los problemas de decantación.
– Versatilidad para trabajar con fluctuaciones de caudal y de concentración de materia orgánica.
– Capacidad para la adaptación de los microorganismos a efluentes con elevado contenido en sales.
Debido a esas ventajas las aplicaciones industriales de los reactores discontinuos secuenciales en la depuración de aguas residuales son muy variadas, siendo particularmente interesante en el tratamiento de corrientes de bajo caudal. Así, se han descrito aplicaciones con éxito para aguas residuales municipales, industria vinícola y destilerías, aguas procedentes de lixiviados de vertederos, industrias de curtidos, aguas residuales hipersalinas, industria papelera, industria láctea, aguas residuales de matadero e industria ganadera porcina, entre otras. Las aplicaciones más novedosas son las relacionadas con aguas residuales de la industria textil, de la industria azucarera y de la industria química (conteniendo compuestos fenólicos , BTX, TNT, etc.), habiéndose mostrado el potencial de los SBR en el tratamiento de aguas residuales industriales.
Solicito más información sobre el tema: Principios fisicoquímicos, orgánicos, etc. Agradesco su taención y pronta respuesta.
Javier A. Aguirre Castellanos
SOLICITO MAYOR INFORMACIÓN.
Hola, te adjunto un revisión bibliográfica bastante completa en la que encontrarás ejemplos de aplicación de SBRs a diferentes aguas residuales e información sobre los principios de funcionamiento
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QUISIERA CONOCER SOBRE EL CALCULO DE ESTE TIPO DE CALCULO O FORMULAS PARA TENER EN CUENTA
Hola y muy buenos dias, soy estudiante de la carrera de ingenieria en biotecnologia en la Universidad Politecnica de Pachuca en el estado de Hidalgo México, me encuentro realizando una tesis acerca de la factivilidad del SBR para las aguas residuales de la universidad en la que estudio, agrdeceria si me pudieran enviar informacion acerca de las pruebas de DBO y DQO, tengo mucho interes en recopilar toda la informacion posible. por su atención mil gracias.
Teniendo en cuenta las necesidades del proyecto en el que me ecnuentro trabajando, es de gran utilidad articulos como este; actualmente me encuentro trabajando en el sur de colombia con el sector de hidrocarburos, en el sitio tenemos el problema del tratamiento de aguas residuales industriales con altas concentraciones de salmuera, geles que contienen fenoles y clorofenoles, convirtiendose en un problema para la disposición final de este tipo de agua.
Me gustaria obtener informacion acerca de distibuidores, o asesores de montaje de este tipo de sistemas de tratamiento, ademas de información tecnica.
En espera de una respuesta,
Carolina Figueroa
Ing. sanitaria y Ambiental
Hola trabajo en Colombia en una industria y queremos implementar un tratamiento para el manejo de aguas industriales. Me gustaria tener mas informacion sobre este interesante tema.
Agradeciendo su atencion y respuesta.
Mauricio Dueñas
me gustaría saber que riesgos existen al regar un jardin con aguas tratadas por un reactor de este tipo, son aguas de un hotel que esta en colindancia con mi casa y despide un cierto olor cuando riegan, que tan seguro es esto. gracias
Buen día les escribo desde Argentina, necesito información referente al cuidado y tratamiento del agua, como asi legislacion vigente, ya que trabajo en un proyecto en la Patagonia Argentina.
Desde ya muchas gracias
Buenas tardes!
Maira, la peligrosidad de esas aguas la determinaria un analisis, probablemente ese olor se derive de una descarga de lodo biologico o bien de un agua residual mal tratada que contenga algun compuesto de olor desagradabe. Pero sin ese analisis es imposible determinar su peligrosidad.
Luciano, la legislacion puedes encontrarla en la legislacion estatal en materia de medio ambiente.
Para mas informacion sobre SBR aquellas personas que solicitan para temas de industrias con compuestos fenolicos y clorofenolicos pongase en contacto conmigo a traves de mi e-mail y podemos tratar sobre el tema.
Un saludo
Muy interesante el tema. Quisiera mayor información al respecto.
Sergio Guerra , Colombia
Hola:
Soy estudiante de la carrera de ingenieria quimica de la unam y m gustaria conocer mas sobre el tratamiento mas adecuado para la remoción de fenoles.
Pues estoy un poco confundida en este tema y quisiera q tu me ilustraras.
Hola buen dia, quisiera me ayudaras a enfocarme al tema de determinación de pentaclorofenol y los riesgos de este ultimo.
buenas tardes como esta, saludos desde Bogota, Colombia ,actualmente estoy desarrollando el diseño, implementacion y puesta en marcha de un SBR de flujo continuo para aguas residuales domesticas, me gustaria saber que tipo de informacion manejas acerca del tema sobretodo en la parte de aireacion y trazadores para seguimiento y si es posible recibir colaboracion tuya.
agradexco su atencion y colaboracion espe
Me gustaría conocer las formulas para el cálculo de este tipo de tratamiento.
Muchas gracias
A Juan Carlos Vargas,
Cuando pueda pongase en contacto conmigo directamente a mi correo electronico:
victor.monsalvo@uam.es, a traves de el podemos discutir el tema mas profundamente.
Un saludo
Quisiera que se me enviara un diseño de un SBR modelo para las siguientes caracteristicas: 20 m3/d de agua residual a tratar, 2000 mgDBO/L, 900 mgSS/L y que logre una reducción del 95% en ambos parametros.
Saludos
Excelente información!!.
Me dedico al ejercicio de adaptación de tecnologías para el tratamiento de agua residual industrial en México. He dedicado algún tiempo al a investigación en digestión anaerobia de lodos y me encantaría poder contar con más información del sistema de automatización de éste sistema.
Hola soy una estudiante de ingeniería química, me gustaria saber como se realizan los cálculos en este tipo de reactores, quisiera usarlo para exponerlo como proyecto .
Espero respuesta. Gracias.
me gustaria sabes mas de esta tecnologia y como lo puedo usar en diseñar para aguas de mataderos de res datos de diseño y criterios pra diseñar se los agradecere
si usted me puede facilitar la referencia bibiolografia de la figura N: 1 en este texto : Intervalo de aplicación de los diferentes procesos de oxidación de la materia orgánica.
Buenos Días, soy la ingeniera ambiental en una textilera en el Valle del Cauca Colombia, voy a iniciar la etapa de diseño del sistema de tratamiento para las aguas residuales de la tintoreria y me gustaria tener mas información sobre este tipo de reactor. Espero la respuesta gracias.
Desearia que me diesen los parametros de diseño de estos reactores asi como el volumen para almacenar el fango y los tiempos de duraciçon de cada fase
buenas tardes ,quisiera que me den mas informacion sobre este tipo de reactor para mi trabajo de anteproyecto que es tratamiento de aguas residuales mediante el siatema de lodos activados utilizando reactores biologicos secuenciales . porfavor espero su respuesta .
que Dios le bendiga
Hola muy buenas noches, soy un estudiante de Ingeniería Ambiental, y para un ramo tengo que presentar esta tecnologia, lo que aqui esponen es muy interesante y practico para entroducirnos en el tema, pero quisiera si hay por ahi mas información sobre calculos o ecuaciones de diseño en este tipo de reactores. Esta información sera utilizada solo para exponer…
Espero respuesta.
Atte. Juan Albornoz
Excelente tema. Quería si es posible me envíe los parámetros de diseño de este tipo de reactores y sus comentarios sobre el diseño de SBR en dos etapas en serie. ¿Cómo se comportaría el 2do. SBR?. Gracias.
HOLA UN PLACER EXCELENTE COMENTARIO SOBRE ESTA TECNOLOGIA QUISIERA SABER SU OPINION ACERCA DE UTILIZAR ESTE TIPO DE TENCNOLOGIA EN UN AZONA RURAL DENTRO DE UN AREA DE EMBALSE QUE TIENE DESARROLLO TURISTICO. SI ES POSIBLE SABER EL COSTO DE ESTE TIPO DE PLANTAS. MUCHAS GRACIAS
Hola soy de Panamá soy estudiante estoy interezado en el tartamiemto de aguas reciduales y me gustaria sacer mas sobre los reactores.
saludos.
Donde puedo encontrar literatura literatura en donde se muestren las formulas para el calculo de este tipo de reactores.
Quisiera conocer parametros a tener en cuenta para el diseño y dimensionamiento de las piletas.
Desde ya muchas gracias.
Quisiera conocer sobre el calculo para la cantidad de aire que se le debe suministrar a un SBR y los principios en que se basan.
GRacias por su pronta respuesta
hola mira quisiera conocer a fondo. ventajas desventajas calculos, parametros, todo sobre esta tecnonologia de tratamiento, ya que me toca aprobar e inspeccionar una planta de este tipo. vivo en Villa Mercedes, provincia de San Luis, soy ingeniero civil, y trabajo para Obras Hidricas de La Provincia, desde ya muchas gracias. salds
Hola,
Quisiera saber mas sobre los SBR. Parametros de diseño, como realizar el dimensionamiento, volumen para almecenar fango,etc,…
Gracias
Hola, les escribo desde Argentina, quiero, por favor, que me envien informacion sobre parametros de diseño, sobre dimensionado, calculo de fangos (edad, recirculado, etc) e estos reactores, trabajo en una refineria de aceite vegetal y estoy haciendo mi tesis de una maestria en medio ambiente, cualquier ayuda sera bienvenida.
gracias
HOLA SOY DE VENEZUELA.
ESTOY REALIZANDO MI TESIS SOBRE UN DISEÑO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES CON ALTO CONTENODO DE GRASAS, CLORO Y UNA DUREZA EN LA MISMA CUALQUIER AYUDA SERA BIEN BIEN…..GRACIAS….
Que experiencia tiene en tratamientos de efluentes de una tintoreria? Para tratar 2000 m3 por dia que espacio se necesitaría?.
Espero sus comentarios.
José Valdivia
desearia saber si tienen equipos eficaces para depurar agua con residuos quimicos de tintoreria de tejidos de algodon , por favor si me pueden informar detalladamente sobre la eficacia ,costes ,precios ,capacidad ……..etc
es muy importante este asunto porque aqui carecemos de equipos semejantes y pueden tener un mercado muy amplio si el mecanismo funciona bien
muchs gracias
y espero su urgente respuesta
Saleh
deseo saber si tienen equipos para la purificacion de agua con residuos quimicos de la industria de tinte de tejidos de algodon
por favor informeme sobre el coste y los precios y la capacidad de estos equipos
muchas gracias
por favor quiero un informe detallado de los equipos de purificacion de agua con residuos quimicos
hola estoy diseándo un proyecto para aguas residuales carnicas me gustaria obtener mayor informacion referente a diseño y caudal estimado de antemano gracias
Muy buenas, a ser posible me gustaría que me facilitara un modelo para realizar el dimensionamiento de estos equipos asi como parámetros de diseño, volumen de fangos, periodos de funcionamiento en cada etapa, características del dispositivo,etc..
Muchas gracias.
Un cordial saludo.
Estimados amigos: Quería comunicaros que el pasado día 8 de Diciembre salió publicado en el Boletín Oficial del Estado una nueva normativa para reulización de aguas depuradas, que puede ser de interés para las empresas industriales, ya que fija determinados criterios para los usos en reutilización. Puede ser importante para algunos proyectos que contemplan reutilización de aguas depuradas derivadas de proceso industrial, como los que se están comentando en este blog.
Por cierto, vuestros contenidos resultan muy interesantes.
Os aporto vínculo para ver el R.D. 1620/2007
http://www.invenia.es/boe:iberlex:2007.21092
Saludos,
Belén Lanuza
Responsable Area de Innovación
Asociación de Empresarios del Henares
Hola estoy trabajando con la ampliacion de un SBR para aguas urbanas e industriales por lo que necesito saber a cerca del dimensionamiento ,modelamiento( escalamiento)y parámetros de los mismos.Cualquier cosa contestar a purryola@hotmail.com……Estaré agradecida
Hola, muy interesante el articulo, estoy estudiando este reactor SBR para sectores rurales de Chile y me gustaria saber más acerca de los parámetros que se deben de considerar, las ecuaciones de diseño, para dimensionar equipos etc..
de antemano muchas gracias
Necesito información de como calcular un SBR. Cuales son los parámetros de diseño
Hay reactores secuenciales con el mismo principio de funcionamiento que los SBR pero con entrada de agua a tratar continua, como el ICEAS, lo que permite un efluente de una calidad más homogénea en el tiempo.
Hola soy peruano y trabajo en una empresa de Tratamiento de aguas. deso aprender mas y saber donde encontrar información sobre diseño y cálculo de una planta de tratamiento de efluentes, según la carga orgánica y volúmen de agua a tratar diariamente.
Muchas gracias de antemano
Pablo Hidalgo
hola, soy colombiano, estudiante de ultimo semestre de ing. ambiental y sanitaria, me encuentro muy interesado en su articulo, por que actualmenta trabajo en el diseño de sistemas de tratamiento para aguas residuales provenientes de mataderos, desearia conocer los parametros de diseño y calculos de los reactores biologicos secuenciales. agradeciendo de antemano su colaboracion,
Que tal soy estudiante de Ing. Química y me parece muy interesante el artículo que nos presenta, me gustaría saber un poco más acerca de los parámetros de diseño y cálculos de estos reactores biológicos, además de un costo estimado de esta tecnología para un tratamiento de 1000 m3 al día. Agradezco de antemano su ayuda.
hola a todos soy estudiante de ingenieria ambiental y sanitaria…lo que pasa es que quiero saber cual es la diferencia entre el sbr "normal" y el SBR AVANZADO…le agradezco a la persona que me desee colaborar de verdad es muy urgente…necesito esa info!!.