Un sistema de tratamiento aeróbico ( ATS ), a menudo llamado sistema séptico aeróbico, es un sistema de tratamiento de aguas residuales a pequeña escala similar a un sistema de tanque séptico , pero que utiliza un proceso aeróbico para la digestión en lugar del proceso anaeróbico utilizado en los sistemas sépticos. Estos sistemas se encuentran comúnmente en áreas rurales donde no se dispone de alcantarillado público y pueden usarse para una sola residencia o para un pequeño grupo de hogares.
A diferencia del sistema séptico tradicional, el sistema de tratamiento aeróbico produce un efluente secundario de alta calidad, que puede esterilizarse y usarse para riego superficial. Esto permite una flexibilidad mucho mayor en la ubicación del campo de lixiviación , además de reducir el tamaño requerido del campo de lixiviación a la mitad. [1]
Proceso
El proceso ATS generalmente consta de las siguientes fases: [2]
- Etapa de pretratamiento para eliminar grandes sólidos y otras sustancias indeseables.
- Etapa de aireación, donde las bacterias aeróbicas digieren los desechos biológicos.
- La etapa de sedimentación permite que los sólidos no digeridos sedimenten. Esto forma un lodo que debe eliminarse periódicamente del sistema.
- Etapa de desinfección, donde se mezcla cloro o desinfectante similar con el agua, para producir una salida antiséptica. Otra opción es la desinfección UV, donde el agua se expone a la luz UV dentro de una unidad de desinfección UV.
La etapa de desinfección es opcional y se utiliza cuando se requiere un efluente estéril, como en los casos en que el efluente se distribuye por encima del suelo. El desinfectante que se usa típicamente son tabletas de hipoclorito de calcio , que se fabrican especialmente para sistemas de tratamiento de desechos. [3] Las tabletas están diseñadas para descomponerse rápidamente a la luz del sol. Las formas estabilizadas de cloro persisten después de que se dispersa el efluente y pueden matar las plantas en el campo de lixiviación.
Dado que el ATS contiene un ecosistema vivo de microbios para digerir los productos de desecho en el agua, cantidades excesivas de elementos como lejía o antibióticos pueden dañar el medio ambiente del ATS y reducir la efectividad del tratamiento. También se deben evitar los elementos no digeribles, ya que se acumularán en el sistema y requerirán una eliminación de lodos más frecuente. [4]
Tipos de sistemas de tratamiento aeróbico
Los sistemas aeróbicos a pequeña escala generalmente utilizan uno de dos diseños, sistemas de película fija o sistemas aeróbicos de crecimiento suspendido de flujo continuo (CFSGAS). El pretratamiento y el manejo de efluentes son similares para ambos tipos de sistemas, y la diferencia radica en la etapa de aireación. [1]
Sistemas de película fija
Los sistemas de película fija utilizan un medio poroso que proporciona un lecho para soportar la película de biomasa que digiere el material de desecho en las aguas residuales. Los diseños de los sistemas de película fija varían ampliamente, pero se dividen en dos categorías básicas (aunque algunos sistemas pueden combinar ambos métodos). El primero es un sistema en el que el medio se mueve en relación con las aguas residuales, sumergiendo alternativamente la película y exponiéndola al aire, mientras que el segundo utiliza un medio estacionario y varía el flujo de aguas residuales para que la película se sumerja y se exponga al aire alternativamente. En ambos casos, la biomasa debe estar expuesta tanto a las aguas residuales como al aire para que se produzca la digestión aeróbica. La propia película puede estar hecha de cualquier material poroso adecuado, como plástico formado o turba . Los sistemas simples utilizan medios estacionarios y dependen de un flujo de aguas residuales intermitente impulsado por gravedad para proporcionar una exposición periódica al aire y las aguas residuales. Un sistema de medios móviles común es el contactor biológico giratorio (RBC), que utiliza discos que giran lentamente sobre un eje horizontal. Casi el 40 por ciento de los discos están sumergidos en un momento dado y el eje gira a una velocidad de una o dos revoluciones por minuto. [1]
Flujo continuo, sistemas aeróbicos de crecimiento suspendido
Los sistemas CFSGAS, como su nombre lo indica, están diseñados para manejar un flujo continuo y no proporcionan un lecho para una película bacteriana, sino que dependen más bien de las bacterias suspendidas en las aguas residuales. La suspensión y la aireación son proporcionadas típicamente por una bomba de aire, que bombea aire a través de la cámara de aireación, proporcionando una agitación constante de las aguas residuales además de la oxigenación. Se puede agregar un medio para promover el crecimiento bacteriano de película fija a algunos sistemas diseñados para manejar niveles de biomasa más altos de lo normal en las aguas residuales. [1]
Reequipamiento o sistemas aeróbicos portátiles
Otro uso cada vez más común del tratamiento aeróbico es para la reparación de sistemas sépticos anaeróbicos defectuosos o fallidos, mediante la adaptación de un sistema existente con una característica aeróbica. Esta clase de producto, conocida como remediación aeróbica, está diseñada para remediar los sistemas de distribución anaeróbicos que fallan biológicamente y que fallan al reducir significativamente la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) y los sólidos suspendidos totales (TSS) del efluente. La reducción de DBO5 y TSS invierte el biomaterial desarrollado. Además, el efluente con alto contenido de oxígeno disuelto y bacterias aeróbicas fluye hacia el componente de distribución y digiere el biomaterial.
Inodoros de compostaje
Los inodoros de compostaje están diseñados para tratar solo los desechos de los inodoros, en lugar de las aguas residuales residenciales en general, y generalmente se usan con inodoros sin agua en lugar de los inodoros con descarga asociados con los tipos anteriores de sistemas de tratamiento aeróbico. Estos sistemas tratan los desechos como un sólido húmedo, en lugar de en suspensión líquida y, por lo tanto, separan la orina de las heces durante el tratamiento para mantener el contenido de humedad correcto en el sistema. Un ejemplo de un inodoro de compostaje es el clivus multrum (en latín, 'cámara inclinada'), que consiste en una cámara inclinada que separa la orina y las heces y un ventilador para proporcionar una ventilación positiva y evitar que los olores se escapen por el inodoro. Dentro de la cámara, la orina y las heces se descomponen de forma independiente no solo por bacterias aeróbicas, sino también por hongos , artrópodos y lombrices de tierra . Los tiempos de tratamiento son muy largos, con un tiempo mínimo entre remociones de residuos sólidos de un año; durante el tratamiento, el volumen de los desechos sólidos se reduce en un 90 por ciento, y la mayoría se convierte en vapor de agua y dióxido de carbono. Los patógenos son eliminados de los residuos por las largas duraciones en condiciones inhóspitas en la cámara de tratamiento. [5]
Comparación con los sistemas sépticos tradicionales
La etapa de aireación y la etapa de desinfección son las principales diferencias con un sistema séptico tradicional; de hecho, se puede utilizar un sistema de tratamiento aeróbico como tratamiento secundario para el efluente de una fosa séptica. [1] Estas etapas aumentan el costo inicial del sistema aeróbico y también los requisitos de mantenimiento sobre el sistema séptico pasivo. A diferencia de muchos otros biofiltros , los sistemas de tratamiento aeróbico requieren un suministro constante de electricidad para impulsar la bomba de aire, lo que aumenta los costos generales del sistema. Las pastillas desinfectantes deben ser reemplazadas periódicamente, así como los componentes eléctricos (compresor de aire) y componentes mecánicos (difusores de aire). En el lado positivo, un sistema aeróbico produce un efluente de mayor calidad que un tanque séptico y, por lo tanto, el campo de lixiviación puede ser más pequeño que el de un sistema séptico convencional, y la salida puede descargarse en áreas ambientalmente sensibles para la salida del sistema séptico. Algunos sistemas aeróbicos reciclan el efluente a través de un sistema de rociadores , usándolo para regar el césped cuando las regulaciones lo aprueban.
Calidad del efluente
Dado que el efluente de un ATS a menudo se descarga en la superficie del campo de lixiviación, la calidad es muy importante. Un ATS típico, cuando funciona correctamente, producirá un efluente con menos de 30 mg / litro de DBO5, 25 mg / L de TSS y 10,000 cfu / mL de bacterias coliformes fecales . Esto es lo suficientemente limpio como para que no pueda soportar una capa de biomat o "limo" como un tanque séptico. [6]
El efluente de ATS es relativamente inodoro; un sistema que funcione correctamente producirá efluentes con olor a humedad, pero no a aguas residuales. El tratamiento aeróbico es tan eficaz para reducir los olores que es el método preferido para reducir el olor del estiércol producido por las granjas. [7] [8] [9]
Ver también
Referencias
- ^ a b c d e Manual de sistemas de tratamiento de aguas residuales in situ (informe). Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Febrero de 2002. EPA-625-R-00-008.
- ^ "Reactores aeróbicos para el tratamiento biológico de aguas residuales" . Consultado el 3 de abril de 2017 .
- ^ Desinfección para pequeños sistemas . Hojas de datos sobre tecnología de aguas residuales (informe). EPA. Septiembre de 2003. EPA 832-F-03-024.
- ^ Elementos a evitar Archivado 2007-07-18 en Wayback Machine , Hoot Aerobic Systems
- ^ Clivus Multrum, Inc. "Ciencia y tecnología para compostaje de inodoros y sistemas de aguas grises" .
- ^ David M. Gustafson; James L. Anderson; Sara Heger Christopherson. "Unidad de Tratamiento Aeróbico" . Extensión de la Universidad de Minnesota. Archivado desde el original el 24 de junio de 2008 . Consultado el 30 de junio de 2008 .
- ^ Charles D. Fulhage; Donald L. Pfost. "Plantas de tratamiento de aguas residuales para viviendas rurales" . Extensión de la Universidad de Missouri. Archivado desde el original el 17 de marzo de 2009.
- ^ "Manual del propietario de LA-Hoot" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 5 de julio de 2008.
- ^ José R. Bicudo. "Preguntas frecuentes sobre el tratamiento aeróbico" . Extensión de la Universidad de Minnesota. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2008.
enlaces externos
- Unidades de tratamiento aeróbico en la Universidad del Norte de Arizona