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    Influencia del tiempo de retención celular y la temperatura en los procesos de eliminación biológica de materia orgánica y nutrientes de las aguas residuales.


     AUTOR: Mª Francisca Gracía Usach

    TIPO: Tesis

    UNIVERSIDAD/FACULTAD: Universidad Politécnica de Valencia

    AÑO: 2002

     


     

    Introducción

    El problema de la eutrofización está incrementando la necesidad de eliminar los nutrientes en las aguas vertidas a cauces naturales. Desde el principio, el tratamiento de la materia orgánica y el nitrógeno en las estaciones depuradoras se ha realizado por medio de procesos biológicos. En cambio, la eliminación de fósforo se ha abordado, inicialmente, a través de procesos químicos. Poco a poco, las ventajas de eliminar el fósforo de manera biológica y no de forma química han llevado a implantar este proceso en las estaciones depuradoras. En la actualidad se dispone de varios modelos matemáticos que describen los procesos de eliminación biológica de materia orgánica y nutrientes en los procesos de fangos activados. La principal diferencia entre ellos es la manera de enfocar el proceso. Esta tesis, ha utilizado como base el modelo ASM2d de la IWA (Henze y col. 1999), uno de los más aceptados por la comunidad científica, en el que se incluye el proceso de desnitrificación de las bacterias acumuladoras de polifosfatos (PAO). 

    Descripción

    El objetivo principal de esta tesis ha sido estudiar el comportamiento de los diferentes tipos de bacterias que se pueden encontrar en un proceso de eliminación biológica de materia orgánica y nutrientes, ante las variaciones del tiempo de retención celular (TRC) y la temperatura. Para ello se ha estudiado este proceso en estado estacionario para distintas edades de fango y temperaturas en una planta piloto con un esquema UCT modificado. Para la obtención de los valores de los parámetros del modelo ASM2d se ha utilizado la metodología de calibración desarrollada por Penya-roja (1999) y un nuevo tratamiento de datos propuesto en este trabajo. En este tratamiento de datos se ha puesto especial énfasis en los procesos de desnitrificación de las bacterias PAO y heterótrofas. Se ha modificado el modelo ASM2d de forma que los parámetros ηPAO y ηH representen la fracción de cada uno de los tipos de bacterias que son capaces de llevar a cabo el proceso de desnitrificación. Para ello se ha asignado distintos valores para los parámetros estequiométricos en condiciones aerobias y anóxicas debido al menor rendimiento energético que se produce al utilizar nitrato como aceptor de electrones. Los resultados obtenidos se han validado mediante el programa de simulación DESASS desarrollado por el grupo de investigación CALAGUA.

     

    Conclusiones

    Las conclusiones más destacadas de esta tesis han sido:

    1) Se ha comprobado la bondad de la metodología de calibración propuesta por Penya-roja (1999) y se ha propuesto un nuevo tratamiento de la información obtenida en dicha calibración. Este tratamiento ha permitido obtener una serie de valores de los parámetros del modelo ASM2d con los que es posible reproducir mediante simulación los resultados experimentales del proceso.

    2) La competencia existente entre las bacterias GAO y las bacterias PAO en los procesos de eliminación biológica de nutrientes da lugar a una variación con el TRC de los valores de los parámetros del modelo ASM2d para las bacterias PAO.

    3) La modificación propuesta del modelo ASM2d en la que los parámetros estequiométricos YPAO, YPHA e YH toman valores diferentes para condiciones aerobias y anóxicas permite que los parámetros ηPAO y ηH representen la proporción de bacterias PAO y heterótrofas, respectivamente, que son capaces de llevar a cabo el proceso de desnitrificación.

    4) En general, se ha observado una concordancia entre los valores obtenidos en la presente tesis y los de la bibliografía. En los casos en los que se ha observado discrepancia se han justificado en base al efecto que produce la variación de la proporción de las distintas poblaciones de microorganismos con el TRC y la temperatura.

     

     Paqui1

    Paqui2