1. PROCESO DE LECHO MÓVIL
Descripción del proceso de lecho móvil

2. PROCESO DE LECHO MÓVIL
0.- INTRODUCCION
Debido a la cada vez mayor exigencia en el tratamiento de aguas residuales tanto
urbanas como industriales, los trabajos de investigación en este campo han ido dirigidos
a nuevos sistemas de tratamiento biológicos que sustituyan a los convencionales
sistemas de fangos activos. Dentro de las nuevas tecnologías de tratamientos biológicos
se encuentran los procesos de biomasa adherida a soporte móvil,
1.-DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LECHO MÓVIL
El principio básico del proceso de lecho móvil es el crecimiento de la biomasa en
soportes plásticos que se mueven en el reactor biológico mediante la agitación generada
por sistemas de aireación (reactores aerobios) o por sistemas mecánicos (en reactores
anóxicos o anaerobios). Los soportes son de material plástico con densidad próxima a 1
gr/cm3 que les permite moverse fácilmente en el reactor incluso con porcentajes de
llenado del 70%.
Reactor aerobio Reactor anaerobio o anóxico
Inicialmente se emplearon procesos de lecho fijo, sin embargo se ha observado que este
tipo de procesos presenta una serie de inconvenientes operacionales como es el
atascamiento del lecho por crecimiento excesivo de biomasa que obliga a la limpieza
periódica del mismo. Estos inconvenientes han llevado a la necesidad de crear simples
procesos de biofilm que los eliminen y que faciliten su operación tal como los procesos
de lecho móvil.
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La biopelícula que se forma en las paredes del relleno se caracteriza por una mayor
efectividad que los flóculos biológicos. A su vez, los soportes plásticos empleados
contienen una elevada superficie específica por unidad de volumen. Estas dos
particularidades hacen que los reactores de lecho móvil sean de volumen mucho menor
que los de fangos activos.
El crecimiento de la biopelícula en el soporte hace que las capas más internas entren en
anaerobiosis haciendo que se desprenda parte de la misma de forma automática; este
hecho hace que la formación de biopelícula necesaria según la carga, se de de forma
automática. A su vez estos sólidos desprendidos del soporte vienen a ser el exceso de
fangos que hay que extraer del sistema (purga de fangos) y por tanto no requiere una
recirculación de los mismos al reactor. La operación de la planta queda muy
simplificada ya que la extracción del reactor de los fangos en exceso es automática y no
se requiere de una recirculación.
Respecto a la ingeniería del proceso, el sistema de aireación es mediante una parrilla de
tubos perforados de acero inoxidable que evita problemas de perdida de eficiencia,
cambio de difusores etc...En cuanto al proceso de separación de la biomasa procedente
del reactor biológico se emplean decantadores que se diseñan como decantadores
primarios en cuanto a velocidades ascensionales. Por otra parte y aunque inicialmente
comenzaron a emplearse en aguas residuales industriales actualmente se emplean
sistemas de flotación también para la separación en el tratamiento de aguas urbanas.
Los requerimientos de oxígeno, nutrientes (para el caso de vertidos industriales) y
producción de fangos son similares a otros procesos biológicos de biomasa en
suspensión, con lo que los costes de explotación de un proceso de lecho móvil vienen a
ser simulares a los convencionales de fangos activos. El ahorro en la reducción de
volumen tanto del reactor como del sistema de separación de sólidos, y en el sistema de
aireación, se compensan con el gasto en el soporte plástico haciendo que los costes de
inversión sean también similares. Los costes de personal se ven reducidos debido a que
el funcionamiento de la instalación es automático.
Este tipo de procesos puede aplicarse tanto a plantas de tratamiento para la
biodegradación de materia orgánica como para instalaciones con eliminación de
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4. PROCESO DE LECHO MÓVIL
nutrientes, en aguas residuales urbanas e industriales. Otra aplicación es el empleo de
esta tecnología en el rediseño de procesos actuales de fangos activos que tratan
únicamente materia orgánica para su ampliación a la eliminación de nitrógeno de forma
sencilla y sin la necesidad de construir nuevos reactores biológicos.
Planta de tratamiento de aguas urbana de Lekunberri (Lekunberri-Navarra)
0.1. Ventajas frente a procesos biológicos convencionales
De forma general, las principales ventajas que presenta el proceso de lecho móvil frente
a los procesos biológicos convencionales son:
• Reducción de volumen del reactor biológico por empleo de un soporte que
proporciona una superficie específica elevada.
• Son procesos con gran flexibilidad ya que en función del porcentaje de soporte
plástico empleado en el reactor, se recomienda no superior al 70%, se consigue
modificar la superficie y en consecuencia la eficiencia del proceso.
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5. PROCESO DE LECHO MÓVIL
• No requiere recirculación de biomasa al reactor.
Esto da lugar a que la biomasa no dependa de la separación final del fango y en
consecuencia de problemas habituales encontrados en procesos convencionales de
fangos activos relacionados con la sedimentabilidad del fango (bulking filamentoso
etc...).
• La operación y control de este tipo de procesos son sencillos.
Por una parte, el proceso evita los problemas de atascamiento y consecuentemente
periodos de limpieza continuados, además, no es necesario un control de la purga de
fangos ya que el sistema mantiene la biomasa en el reactor hasta que es desprendida
del soporte.
• Permiten la generación de una biomasa característica de cada tipo de reactor
(aerobio, anóxico o anaerobio) dando lugar a la obtención de un biofilm con una
elevada actividad. Experimentalmente se ha constatado que las tasas de nitrificación
y desnitrificación en este tipo de procesos son superiores a las obtenidas en los
procesos convencionales.
Planta de tratamiento de la Bodega Nuestra Señora del Romero (Casnante-Navarra)
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6. PROCESO DE LECHO MÓVIL
0.2. Diferencias respecto a un proceso de fangos activos
El proceso de fangos activos es un proceso biológico por lo que el proceso de lecho
móvil presenta todas las ventajas mencionadas en el apartado anterior.
Sin embargo y dada la aplicación del proceso de fangos activos en el tratamiento de
aguas residuales conviene destacar las diferencias específicas frente al mismo.
La primera de ellas comentada ya en el apartado anterior es la diferencia del volumen,
es decir la superficie de terreno necesaria para la instalación de un proceso de lecho
móvil es muy inferior a la necesaria para la colocación de un proceso de fangos activos.
Esta reducción total viene de una reducción del propio reactor y del sistema de
separación de la biomasa y clarificado final.
Los parámetros de control típicos de un proceso de fangos activos, como el tiempo de
retención celular o edad del fango desaparecen por lo que la operación del mismo se
simplifica notablemente.
Otro aspecto importante es que en el proceso de lecho móvil desaparece el decantador
secundario presente en el proceso de fangos activos y en el que se separan los flóculos
biológicos. La concentración de sólidos en suspensión que llegan al decantador es muy
inferior a la concentración que recibe en un proceso de fangos activos, en este caso, es
imprescindible que los flóculos decanten y quede un clarificado libre de sólidos. Es muy
conocida la problemática actual en los procesos de fangos activos con el denominado
“bulking filamentoso”, es decir en el cultivo biológico del reactor crecen de forma
excesiva microorganismos filamentosos que impiden el acercamiento de los flóculos en
el decantador secundario y por tanto impide que estos se separen del clarificado. Esto da
lugar a la retención de sólidos en el decantador y en el caso extremo a la obtención de
un decantador lleno de fangos biológicos con la posibilidad de escaparse por el efluente.
Por último, hay que señalar que la producción de fangos generada en un proceso de
lecho móvil no presenta diferencias respecto a un proceso de fangos activos
convencional y puede oscilar entre 0.3 – 0.45 kgSST / kg DQO eliminada.
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Planta de tratamiento de aguas de Conservas Hijos de Manuel Sánchez
Basarte(GUTARRA) (Villafranca de Navarra- Navarra)
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0.3. Principales elementos de una planta de lecho móvil
Dependiendo de las características del agua y de los limites de vertido exigidos, las
instalaciones de tratamiento de aguas basadas en la tecnología de lecho móvil pueden
estar compuestas de los siguientes elementos:
• Bombeo del agua residual
• Tamizado para eliminación de sólidos
• Balsa de homogeneización: En la que se regula el pH del agua residual y se
homogeneiza el vertido a tratar.
• Bombeo al reactor biológico: Bombeo del agua a los reactores biológicos
controlado por el nivel de agua de la balsa de
homogeneización.
• Dosificación de nutrientes: Depósito de preparación de urea y fosfórico y
bombeo a los reactores biológicos de forma
proporcional al caudal.
• Reactores biológicos: Reactores en los que se encuentra el relleno en
suspensión, bien aerobios o anóxicos, en los que se
produce la asimilación biológica del contaminante
que se desea eliminar.
Detalle del relleno AMB Biomedia
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Reactor aerobio de la planta de tratamiento de Papelera del Oria
(Villabona-Gipuzkoa)
• Decantador: Elemento en el que se da la separación de la materia
en suspensión y el agua clarificada efluente. Los
sólidos recogidos en la parte inferior del decantador
se extraen al depósito de fangos.
• Depósito de fangos: Depósito de almacenaje de los fangos purgados del
decantador para su posterior tratamiento o gestión.
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