ELIMINACIÓN BIOLOGICA DE NITROGENO EN UN EFLUENTE CON ALTA CARGA. ESTUDIO DE LOS PARAMETROS DEL PROCESO Y DISEÑO DE UNA DEPURADORA INDUSTRIAL

Autor: CARRERA MURO JULIAN
Año: 2000
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA
Centro de realización: ESCUELA DE DOCTORADO Y DE FORMACIÓN CONTINUADA
Centro de lectura: CIENCIAS
Director: LAFUENTE SANCHO JAVIER
Tribunal: DÍAZ FERNÁNDEZ MARIO , CHAMY MAGGI ROLANDO , ORTIZ URIBE INMACULADA , GARCÍA DE LA ENCINA PEDRO , CASAS ALVERO CARLES
Resumen de la tesis

Existen diversos tipos de industrias que generan aguas residuales que contienen una elevada carga de nitrógeno amoniacal, tales como petroquímicas, farmacéuticas, de ferilizantes o alimentarias. Por esta razón la eliminación de nitrógeno de las aguas residuales no es sólo deseable sino que está explícitamente exigida por la Directiva Europea 91/271/EEC sobre tratamiento de aguas residuales urbanas. El proceso biológico de nitrificación-desnitrificación es el más empleado en la eliminación de nitrógeno. Una de las industrias que produce efluentes muy cargados en amonio es la de esmerilado de botellas de vidrio. El tratamiento biológico de este tipo de aguas residuales amoniacales presenta numerosas incógnitas y problemas, debido básicamente a tres motivos. Primero, la concentración de nitrógeno amoniacal de estos efluentes es de 500 mg NL-1, es decir, son aguas residuales con alta carga de nitrógeno. Además, no contiene materia orgánica, y no se puede realizar un proceso de desnitrificación sin contar con una fuente de carbono. Finalmente, estas aguas residuales contienen fluoruro, que es eliminado en su casi totalidad en un tratamiento físico-químico previo al biológico. No obstante, cabe la posibilidad de que, debido a algún problema en la depuración físico-química, llegue fluoruro al proceso biológico y actúe como un tóxico para los microorganismos. El trabajo se ha desarrollado en una planta piloto que trabajó ininterrumpidamente durante casi tres años, tratando efluentes industriales reales y con dos configuraciones diferentes. Durante este periodo se determinó la necesidad de adicionar dos reactivos al proceso. Se precisa carbonato sódico porque no hay suficiente alcalinidad en el agua residual para realizar la nitrificación y, además, se necesita orgánica fácilmente biodegradable porque tampoco hay suficiente para realizar la desnitrificación. Esta tesis doctoral tiene dos objetivos principales. El primero de ellos es el diseño de un sistema de tratamiento biológico para el efluente industrial. El segundo objetivo consiste en la realización de un estudio genérico de los principales parámetros que afectan a la eliminación biológica de nitrógeno en alta carga en un sistema de lodos activos. Los primeros cuatro capítulos de la tesis forman el apartado del estudio de los parámetros del proceso. En estos capítulos se estudia: * El efecto de la relación DQO/N del afluente sobre la nitrificación y la desnitrificación. * La nitrificación y el efecto de la temperatura sobre el proceso en un sistema de lodos activos nitrificantes. * La desnitrificación y el efecto de la fuente de carbono y de la temperatura sobre el proceso en un sistema desnitrificante. * La inhibición de la nitrificación por tres sustancias diferentes: amonio, nitrito y fluoruro. Los siguientes capítulos describen el desarrollo de un sistema de control y un modelo matemático del proceso. En conclusión, con los resultados obtenidos de este trabajo, se diseñó un sistema eficaz de tratamiento biológico para un agua residual con alta carga de nitrógeno. Este diseño se ha convertido en un proyecto de ingeniería que ha finalizado con la construcción de una depuradora a escala industrial.
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