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    Estudio de la precipitación de fósforo inducida biológicamente en el tratamiento de aguas residuales.


     AUTOR: Ramón Barat Baviera

    TIPO: Tesis Doctoral

    UNIVERSIDAD/FACULTAD: Universidad Politécnica de Valencia/ Escuela Técnica Superior de Caminos, Canales y Puertos

    AÑO: 2004

     


     

    Introducción

    En el tratamiento biológico de aguas residuales, especialmente en la eliminación biológica de fósforo, se han observado fenómenos de precipitación inducidos de forma natural en algunas etapas del proceso. Esto es debido a que las condiciones en determinados puntos de la planta (pH, concentración de fosfatos y de cationes metálicos, etc.) son adecuadas para la formación de distintas especies sólidas. Este mecanismo de fijación del fósforo por vía química puede llegar a representar hasta un 80% del fósforo particulado presente en el sistema. Por otro lado, la modelación matemática de la eliminación biológica de nutrientes se ha revelado como una herramienta necesaria para el diseño y simulación de estos procesos. Aunque en la bibliografía se han propuesto diferentes modelos, la mayor parte no consideran los fenómenos de precipitación de fósforo inducidos biológicamente.

     

    Descripción

    Los objetivos principales de la presente tesis son: el desarrollo de un modelo matemático que permita simular los procesos de precipitación-redisolución inducidos biológicamente en el tratamiento de aguas residuales y el estudio de la influencia del calcio sobre la eliminación biológica de fósforo. El modelo propuesto considera que se alcanza rápidamente el equilibrio químico para todas las reacciones ácido-base y de ion común y que los procesos de cambio de estado sólido-líquido están gobernados por la cinética de las reacciones. Con el fin de comprobar la capacidad predictiva del modelo de precipitación junto con los procesos biológicos, se incorporó el cálculo de la precipitación dentro de la estructura matemática del modelo BNRM1.

     

    Conclusiones

    El modelo resultante, que incorpora los procesos biológicos, el cálculo del pH y los procesos de precipitación, fue capaz de reproducir satisfactoriamente los resultados obtenidos en los experimentos realizados en un reactor SBR operado para la eliminación biológica de fósforo (alternando condiciones anaerobias y aerobias).

    En cuanto al estudio del efecto de la concentración de calcio en el alimento sobre el proceso de eliminación biológica de fósforo, se observó una marcada influencia. A mayores concentraciones de calcio se obtuvo una menor relación fósforo liberado / ácido acético tomado en condiciones anaerobias (YPO4). Los resultados obtenidos sugieren que al aumentar el calcio disminuye la cantidad de polifosfato intracelular disponible para la toma de ácido acético, favoreciéndose el metabolismo GAO frente al metabolismo PAO. 

     

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