REACTORES ANÓXICOS

R EAC TO R ES AN Ó XIC O S
E. Ronzano y J. L. Dapena
DISPOSICIONES DE LOS DEPÓSITOS
Con nitrificación permanente
En una instalación diseñada para nitrificar durante todo el año, y con desnitrificación
parcial, es suficiente un reactor anóxico por línea.
Para una desnitrificación más completa, es prudente disponer 2 ó 3 células o celdas en
serie, y la última de ellas con funcionamiento mixto, es decir, equipada con sistemas de
agitación y de oxigenación. En caso de presentarse dificultades en la nitrificación, la
última celda puede ponerse en aerobiosis para ayudar a la oxidación del NTK.
Con nitrificación temporal
La nitrificación puede ser temporal en dos casos:
a) Se ha previsto nitrificar la mayor parte del año, pero no cuando las condiciones de
temperatura no lo permitan; este diseño estaría justificado para evitar los grandes
volúmenes de tanques que serían necesarios para nitrificar a cualquier temperatura.
También puede ocurrir que las condiciones ecológicas del medio receptor no necesiten
una nitrificación continua (por ejemplo en invierno).
b) No se ha previsto nitrificación, ni es necesaria; sin embargo, se produce en el verano
debido al aumento de la temperatura, favorecida además por una disminución de la
carga al coincidir con época de vacaciones y de menor actividad industrial (caso que se
presenta a menudo en las grandes ciudades).
En ambos casos, basta con prever una desnitrificación parcial del 50%. El reactor
anóxico será enteramente de funcionamiento mixto, pero su división en dos células
proporcionará una adecuada flexibilidad.
Reactores mixtos
A) Con aeradores de superficie no hay ningún problema en parar los aeradores
superficiales y poner en funcionamiento la agitación de fondo para pasar a las
condiciones anóxicas.
B) Con difusores de burbuja media, por ejemplo del tipo estático, tampoco se presentan
problemas al cortar la alimentación de aire. De todas formas, es aconsejable prever un
by-pass de los reactores anóxicos (si es posible) para poder inspeccionar y realizar
eventuales reparaciones.
C) Con difusores porosos fijos no es aconsejable dejarlos sumergidos en el licor mixto
sin alimentación de aire. Se conocen casos sobre el atascamiento completo de los
difusores con menos de dos meses de funcionamiento.
Para este caso tenemos dos soluciones:
· Equipar los reactores mixtos con sistemas de aeración de difusores porosos extraibles.
· Disponer un sistema de burbuja media, en sustitución de los porosos, alimentado por la
misma red de aire. Esta solución es correcta, a pesar del peor rendimiento de difusión, si
se tiene en cuenta que el reactor mixto sólo representa el 15 ó 20% del volumen total.
· Equipar el reactor con difusores de membrana elástica.
OXIGENACIONES PARÁSITAS
Tres gramos de oxígeno, introducidos innecesariamente en un reactor anóxico,
representan un gramo menos de N-NO3 reducido.
Deben estudiarse detenidamente todos los puntos que puedan presentar riesgos de
introducción de aire:
- La conducción de agua por canales debe evitarse. En su lugar, se utilizarán conductos
en carga a baja velocidad. Los canales, en todo caso, deben diseñarse para evitar
agitación en su superficie: poca velocidad, pocos cambios de sección o dirección,
ramificaciones bien estudiadas...
- En las recirculaciones, no utilizar tornillos de Arquímedes para la elevación, puesto
que constituyen una de las fuentes más importantes de oxigenación; preferentemente
utilizar bombas verticales o sumergidas, pero de forma que no produzcan agitación en la
superficie. Puede utilizarse el tipo de bomba y esquema de montaje que mostramos en la
Figura 10.2.
- Para los agitadores de fondo deben seguirse las recomendaciones del capítulo
siguiente.
AGITACIÓN DEL REACTOR
Una buena agitación debe mezclar rápida e íntimamente los fangos activados en
recirculación y el agua a tratar, y además evitar la formación de sedimentos. Pero esta
agitación no debe producir oxigenación, por pequeña que sea.
Los agitadores se instalarán en el fondo, con una potencia específica del orden de 10
w/m3 con agua decantada, y de 15 W/m3 con agua bruta. Estas potencias constituyen un
correcto compromiso entre las necesidades de agitación y los riesgos de oxigenación
parásita.
RECIRCULACIÓN AUXILIAR
La fórmula (57) nos proporciona el cálculo de la recirculación auxiliar:
R+A = RDN / (1 - RDN)
(R recirculación de fangos; A = recirculación auxiliar; RDN = rendimiento de
desnitrificación).
Incluso en los casos de alta desnitrificación, el factor de recirculación debe ser inferior
al 300%, ya que valores superiores producen tiempos de retención efectivos demasiado
cortos, y además se aumentan los riesgos de introducción de oxigeno.
Figura 10.1. Reactores anóxicos. Ejemplo de circuitos
con objeto de disminuir la introducción de oxígeno.
Figura 10.2. Reactores anóxicos. Ejemplo de instalación. Bombeo
diseñado para atenuar la introducción de oxígeno.