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El proceso Wuhrmann consiste en un tanque aireado seguido de uno anóxico. El primer tanque debe ser lo suficientemente grande como para lograr una completa nitrificación. El tanque anóxico recibe el efluente del primer tanque y se realiza la desnitrificación. DESVENTAJA El problema con esta etapa es que debido a que el medio está prácticamente desprovisto de fuente de carbono, la desnitrificación debe realizarse a expensas de la oxidación de la propia biomasa mediante el proceso de respiración endógena anóxica. Debido a que este proceso es lento (en comparación a la oxidación de matera orgánica exógena) se necesita un reactor anóxico de gran volumen. Otro problema asociado con esta configuración es que durante el decaimiento endógeno de la biomasa se genera amonio, el cual aparece en el efluente determinando una disminución de la eficiencia del proceso de eliminación de nitrógeno.

El proceso Ludzack-Ettinger (Fig. 1.11a) consiste en dos reactores parcialmente separados. El influente ingresa a la parte anóxica y provee de la materia orgánica necesaria para la desnitrificación mientras que en la segunda parte (aeróbica) se completa la oxidación de la materia orgánica y se produce la nitrificación. La separación parcial de los tanques permite un cierto intercambio entre ellos. Este proceso fue modificado mediante la completa separación de los tanques y el agregado de una recirculación interna (Fig. 1.11b) permitiendo un mejor control del proceso. El problema con este tipo de configuración es que teóricamente (y la práctica lo confirma) no puede obtenerse desnitrificación completa.

El proceso Bardenpho es una combinación de los dos anteriores (Fig. 1.11d) conformando un sistema de cuatro etapas. El primer par de reactores funciona como un proceso de predesnitrificación. El efluente con baja concentración de nitratos que sale del segundo tanque ingresa al tercero (tanque anóxico) donde se produce desnitrificación endógena. El último reactor (aerobio) se utiliza para nitrificar el nitrógeno orgánico y amonio liberados durante el decaimiento endógeno; asimismo se ha observado que también se mejora la floculación de los barros. Finalmente debe decirse que en un sistema estándar de barros activados (tanque de aireación seguido por un sedimentador secundario) la desnitrificación puede efectuarse en el sedimentador siempre que el tiempo de residencia en el sedimentador sea como mínimo 2-3 días(requiriéndose valores superiores a temperaturas menores de funcionamiento) (Ramalho, 1993; Orhon y Artan, 1994). Cuando esto ocurre, se observa desprendimiento de burbujas en el sedimentador; si la desnitrificación es muy importante los barros pueden comenzar a flotar empujados por las burbujas y escaparse del sistema.

Los Canales de oxidación El Reactor secuencial (Sequential Batch Reactor - SBR) Los sistemas de etapas separadas ofrecen la ventaja de una mayor flexibilidad y confiabilidad ya que tanto la oxidación de la materia orgánica como la etapa de desnitrificación pueden funcionar en forma independiente ajustándose los parámetros operativos a los requerimientos de cada proceso. Por otra parte, la primera etapa puede amortiguar el efecto de sustancias tóxicas para los microorganismos en la segunda etapa (Durán, 1999). El principal problema de estos sistemas es que se incrementan los costos de construcción y operación ya que se duplica el número de bombas y sedimentadores (Ramalho, 1993). Con el objeto de disminuir estos costos se desarrollaron sistemas combinados los cuales consisten en dos o más reactores en serie sin sedimentadores intermedios (Fig. 1.11). El proceso Ludzack-Ettinger (Fig. 1.11a) consiste en dos reactores parcialmente separados. El influente ingresa a la parte anóxica y provee de la materia orgánica necesaria para la desnitrificación mientras que en la segunda parte (aeróbica) se completa la oxidación de la materia orgánica y se produce la nitrificación. La separación parcial de los tanques permite un cierto intercambio entre ellos. Este proceso fue modificado mediante la completa separación de los tanques y el agregado de una recirculación interna (Fig. 1.11b) permitiendo un mejor control del proceso. El problema con

este tipo de configuración es que teóricamente (y la práctica lo confirma) no puede obtenerse desnitrificación completa. PROCESO SHARON PROCESO ANAMMOX El ANAMMOX (Anaerobic Ammonia Oxidation) es un proceso biológico en el que ciertos microorganismos bajo condiciones anóxicas convierten el amonio en nitrógeno gaseoso, empleando el nitrito como aceptor de electrones. La presencia de nitrito resulta imprescindible debido a que los organismos ANAMMOX presentan gran afinidad para emplearlo como aceptor de electrones. Caso contrario ocurre con el nitrato, el cual no puede ser empleado por estos microorganismos (Van Loosdrecht y Salem, 2006). (Nitritación parcial combinada con oxidación anaerobia de amonio.) Como se comentó anteriormente, la aplicación del proceso de oxidación anaerobia de amonio o ANAMMOX requiere de un proceso de nitritación parcial previo. La combinación de estos procesos puede realizarse mediante el acople de dos reactores independientes en serie o un único reactor. La disposición del sistema en reactores independientes permite una mayor flexibilidad de operación debido a que cada proceso puede ser controlado de manera independiente, obteniendo así una mayor estabilidad de operación y calidad del efluente (Van Dongen et al., 2001). •

Nitritación

- NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e−

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Nitratación

- NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e−

PROCESO SND