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Tratamiento de aguas residuales con Contactores Biológicos Rotativos (CBR): Beneficios comparativos frente a la aireación prolongada en pequeñas poblaciones

25/02/2025

Tratamiento de aguas residuales con Contactores Biológicos Rotativos (CBR): Beneficios comparativos frente a la aireación prolongada en pequeñas poblaciones



Autor: DINOTEC

Blog: www.dinotec.com

 
El tratamiento de aguas residuales es fundamental para garantizar la calidad del agua y la sostenibilidad del medio ambiente. Debemos de abordar las medidas necesarias para garantizar un correcto tratamiento de las aguas que se vierten al medio, sobre todo en el caso de los pequeños municipios, cuya problemática se ha ido posponiendo en estos últimos 30 años, fecha desde que la normativa europea instaba a los estados miembros a disponer de instalaciones acordes a un tratamiento de aguas residuales adecuado en todas las poblaciones.  
 
La depuración de aguas residuales en pequeñas poblaciones es un reto que requiere la implementación de tecnologías eficientes, de bajo costo y fácil mantenimiento. Las tecnologías aplicadas a este fin han evolucionado significativamente, y una de las más destacadas en los últimos años es el Contactor Biológico Rotativo (CBR). Esta tecnología ha ganado popularidad debido a su eficiencia y facilidad de operación, especialmente al compararla con el sistema de Aireación prolongada (AP).
 
En este artículo técnico, se analiza una comparación de ambos sistemas, analizando en profundidad su funcionamiento y resaltando las ventajas del contactor biológico rotativo en comparativa con el sistema de aireación prolongada en el tratamiento de aguas residuales para pequeñas poblaciones.
 


Contactor Biológico Rotativo (CBR)

 
El Contactor Biológico Rotativo (CBR) es una tecnología de depuración biológica que utiliza discos giratorios sumergidos parcialmente en un tanque de agua residual. Estos discos están recubiertos por una película biológica de microorganismos que se encarga de descomponer la materia orgánica y otros contaminantes presentes en el agua.
 
Los discos giran lentamente, sumergiéndose parcialmente en el agua residual y emergiendo al aire en cada rotación, lo que permite a los microorganismos absorber oxígeno y eliminar los contaminantes orgánicos.
 
 


Funcionamiento del CBR
 

  1. Tanque y Discos: El sistema de CBR consta de un tanque que contiene los discos montados sobre un eje giratorio. Aproximadamente el 40% de cada disco está sumergido en el agua residual.
     
  2. Descomposición Biológica: Los microorganismos que crecen en los discos degradan la materia orgánica presente en el agua. La rotación de los discos garantiza que los microorganismos reciban oxígeno de la atmósfera cuando están fuera del agua y tomen nutrientes cuando están sumergidos.
     
  3. Oxigenación Natural: A diferencia de otros sistemas de tratamiento biológico, el CBR no requiere sistemas externos de aireación mecánica. La rotación de los discos permite una oxigenación eficiente y natural, lo que reduce los costos energéticos.
     
  4. Bajo Mantenimiento: La biomasa que se adhiere a los discos se desprende de forma controlada conforme crece, lo que facilita el mantenimiento del sistema. El efluente tratado pasa por una clarificación o filtración adicional para eliminar los sólidos suspendidos antes de ser descargado.
 


Proceso de Aireación Prolongada

 
El sistema de Aireación prolongada tecnología comúnmente utilizada en el tratamiento de aguas residuales, tanto en grandes como en pequeñas poblaciones. Este sistema de depuración biológica combina una fase anóxica y aerobia.
 
En la fase anóxica solo agitamos el efluente, y es en la fase aeróbica cuando realizamos el aporte de oxígeno mediante aire aportado por una soplante, aireadores superficiales con este proceso degradaremos la materia orgánica.
 
 
 

Comparativa entre el Contactor Biológico Rotativo y el Sistema de Aireación prolongada



 

1. Eficiencia Energética
 
  • Contactor Biológico Rotativo (CBR): Uno de los mayores beneficios del CBR es su baja demanda energética. La aireación necesaria para los microorganismos se produce naturalmente a través de la rotación de los discos. Esto reduce significativamente el consumo de energía en comparación con otros sistemas que dependen de compresores o sopladores para la inyección de aire.
     
  • Aireación prolongada: El sistema de aireación prolongada requieren un suministro constante de aire mediante dispositivos mecánicos, lo que aumenta considerablemente los costos de energía operativa. Estos sistemas requieren compresores o sopladores para introducir aire en el tanque, lo que implica un consumo energético elevado, especialmente en operaciones continuas.
     
2. Mantenimiento y Simplicidad Operativa
 
  • Contactor Biológico Rotativo (CBR): El CBR tiene una mecánica sencilla, con pocos componentes móviles. El mantenimiento es mínimo, ya que los microorganismos crecen y se desprenden de manera natural sin necesidad de intervención constante. Esto lo convierte en una opción ideal para pequeñas poblaciones donde los recursos para la operación y el mantenimiento de la planta son limitados.
     
  • Aireación prolongada: Los sistemas de Aireación prolongada requieren un control más frecuente, ya que es necesario monitorear y mantener el equipo de aireación mecánica. Además, cualquier falla en los sistemas de soplado puede comprometer el proceso de tratamiento, requiriendo reparaciones urgentes y un mantenimiento más especializado.

3. Estabilidad frente a Variaciones de Carga
 
  • Contactor Biológico Rotativo (CBR): El CBR es conocido por su capacidad de adaptarse a variaciones en la carga de contaminantes y en el caudal. Esto es particularmente útil en pequeñas poblaciones, donde las entradas de agua residual pueden variar significativamente debido a factores estacionales o a fluctuaciones en la población. La biomasa en los discos se ajusta naturalmente a las condiciones de operación.
     
  • Aireación prolongada: Los sistemas de Aireación prolongada son más sensibles a las variaciones de carga y requieren ajustes en la aireación y el control de la biomasa para mantener un rendimiento estable. Esto puede ser problemático en instalaciones más pequeñas, que no cuentan con personal especializado para realizar estos ajustes continuamente.
     
4. Compactación y Espacio Requerido
 
  • Contactor Biológico Rotativo (CBR): El diseño modular del CBR permite una alta compactación del sistema, lo que significa que puede instalarse en áreas reducidas. Este es un aspecto crucial en pequeñas poblaciones donde el espacio para infraestructura de tratamiento de aguas residuales suele ser limitado. Los reactores biológicos rotativos pueden ampliarse fácilmente añadiendo más discos o módulos para aumentar la capacidad de tratamiento sin ocupar demasiado espacio.
     
  • Aireación prolongada: Los sistemas de aireación prolongada requieren un mayor espacio para el tanque de aireación y los equipos auxiliares, lo que puede ser un inconveniente en áreas con limitaciones de espacio.
 
5. Eficiencia en la Eliminación de Contaminantes
 
  • Contactor Biológico Rotativo (CBR): El CBR es particularmente eficiente en la eliminación de la materia orgánica biodegradable (DBO5) y, en menor medida, de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo, dependiendo del diseño. Es ideal para pequeñas poblaciones que buscan cumplir con las normativas ambientales sin necesidad de procesos complicados o costosos.
     
  • Aireación prolongada: Los sistemas de aireación prolongada también son efectivos en la eliminación de DBO, pero su rendimiento en la eliminación de nutrientes puede requerir ajustes adicionales, como la instalación de procesos terciarios de nitrificación-desnitrificación o eliminación de fósforo.
 


Conclusiones

 
Para el tratamiento de aguas residuales en pequeñas poblaciones, el Contactor Biológico Rotativo (CBR) representa una solución eficiente, sostenible y económica para el tratamiento de aguas residuales en pequeñas poblaciones. Su menor consumo energético, simplicidad operativa y capacidad de adaptación a variaciones de carga, así como su menor generación de lodos lo hacen superior al sistema de aireación prolongada en muchas situaciones.
 
Además, su diseño compacto y modular lo convierte en una opción preferida para áreas con limitaciones de espacio. Por otro lado, los sistemas de aireación prolongada, aunque efectivos, presentan mayores costos energéticos y de mantenimiento, lo que puede ser un desafío en comunidades con recursos limitados.
 
En definitiva, el CBR es una opción tecnológica versátil y de bajo costo que satisface las necesidades de pequeñas poblaciones, permitiendo un tratamiento de aguas residuales eficaz, sostenible y fácil de operar, mientras cumple con los requisitos regulatorios y protege el medio ambiente.
 
 
 

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