¿Qué es un reactor anaerobio, para qué sirve y en qué industrias es útil?

Cuando hablamos de soluciones sostenibles para el tratamiento de aguas residuales industriales, comprender qué es un reactor anaerobio es fundamental.

A grandes rasgos, esta tecnología permite depurar aguas con una elevada carga de materia orgánica (frecuente en sectores como la agricultura, la alimentación o la industria química) mediante procesos biológicos en ausencia de oxígeno.

Durante el proceso, los reactores anaerobios transforman los restos orgánicos del agua en biogás, una fuente de energía renovable. De este modo, además de reducir el impacto ambiental de las aguas industriales, se valorizan los residuos generados, mejorando la eficiencia energética del sistema.

De este modo, además de reducir el impacto ambiental del vertido, se valorizan los residuos generados, mejorando la eficiencia energética del sistema.

Desde SITRA, te contamos qué es un reactor anaerobio, cómo funciona y por qué es una excelente alternativa para el tratamiento de aguas residuales. 

¿Qué es un reactor anaerobio y cómo se utiliza para el tratamiento de aguas?

Un reactor anaerobio es una unidad diseñada para descomponer materia orgánica sin utilizar oxígeno.

En el tratamiento de aguas, en el interior de esta unidad hay microorganismos (biomasa) que descomponen los restos orgánicos presentes en el caudal, transformándolos en compuestos más simples (como metano y dióxido de carbono) y generando biogás.

El funcionamiento del reactor anaerobio es sencillo: el agua residual se introduce en la unidad, entra en contacto con la biomasa activa y, a medida que se mezcla con ella, sus compuestos orgánicos se degradan generando biogás y reduciendo la carga contaminante del efluente.

Tipos de reactores anaerobios 

Según cómo se organiza y se comporta la biomasa dentro del sistema, distinguimos tres tipos de reactores anaerobios:

Reactores anaerobios con biomasa en suspensión

La biomasa se mezcla con el agua residual en el interior del tanque de dos formas: 

• Todo el contenido dentro del reactor se agita a la vez, manteniendo una mezcla homogénea (reactores de mezcla completa o de contacto anaerobio). 
• El agua avanza dentro del reactor en una sola dirección, y se va mezclando con la biomasa poco a poco (reactores de flujo pistón o plug-flow).
  

Reactores anaerobios con biomasa en forma de gránulos

En este caso, la biomasa se organiza como gránulos compactos de sedimentación sencilla.  

Podemos distinguir entre: 

• UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket). Son los reactores anaerobios más utilizados a nivel industrial. El agua residual fluye de abajo hacia arriba a través de una cama de lodo, y la biomasa forma gránulos densos y compactos que degradan la materia orgánica presente. Son ideales para aguas con alta carga orgánica, pero con pocos sólidos suspendidos.
• EGSB (Expanded Granular Sludge Bed). Son una evolución del UASB. La velocidad del flujo de agua es más alta, por lo que el lecho de lodo se expande más. Este tipo de reactor se recomienda para plantas de tratamiento con espacio reducido o para caudales abundantes con muchos restos orgánicos.

Reactores anaerobios de biomasa adherida (también llamados de película o biofilm)

En este tipo de reactores anaerobios, la biomasa se encuentra adherida a un soporte sólido.

Pueden ser: 

• De lecho fijo o fluidizado. Emplean un material de soporte inmóvil (lecho fijo) o móvil (lecho fluidizado) que facilita el desarrollo de una biopelícula microbiana. Son eficientes para eliminar compuestos orgánicos solubles y el tiempo de retención del agua dentro del reactor es mínimo. 
• De manta de lodos. Utilizan medios de soporte (plásticos, cerámicos, etc.) para que la biomasa se adhiera a ellos. Son adecuados para caudales pequeños y efluentes con baja concentración de sólidos.

Existe una segunda clasificación de reactores anaerobios dependiendo de su desarrollo tecnológico. 

• Reactores anaerobios de 1ª generación. Se caracterizan por retener la biomasa sin procesos de agitación ni tecnología avanzada (por ejemplo, la fosa séptica o el tanque Imhoff).
• Reactores anaerobios de 2ª generación. Integran la biomasa adherida o sistemas de fijación para mejorar el contacto y la degradación de los componentes biológicos del agua, aumentando el control y la eficiencia del proceso (por ejemplo, los de lecho fijo o los de manta de lodos).
• Reactores anaerobios de 3ª generación. Son los más avanzados y están diseñados para optimizar la función de la biomasa, permitiendo menores tiempos de retención del agua, mayor estabilidad operativa y un tratamiento más eficiente (por ejemplo, los UASB y los EGSB).

Elegir un tipo de reactor anaerobio u otro depende de la carga orgánica del agua, del espacio disponible y de otras cuestiones técnicas.

En cualquier caso, lo mejor es asesorarse por profesionales con amplia experiencia en el tratamiento de aguas residuales utilizando las tecnologías más avanzadas.

¿Qué es un digestor anaerobio?

Un digestor anaerobio es un tipo de reactor diseñado para estabilizar los residuos orgánicos sólidos o semisólidos (como los lodos generados durante el tratamiento del agua).  

Este tipo de sistemas funcionan bajo condiciones controladas de temperatura, pH y tiempo de retención, y sirven para reducir el volumen de los residuos, minimizar los olores, inactivar posibles patógenos o producir biogás como subproducto energético, además de facilitar el aprovechamiento del digestato para usos agrícolas, con importantes beneficios del digestato compostado.

Tipos de digestores anaerobios para tratar lodos

Los tipos de digestores anaerobios utilizados en el tratamiento de aguas residuales son: 

• De mezcla completa. Mantienen una mezcla homogénea del sustrato y los microorganismos mediante agitación mecánica o recirculación. Son adecuados para residuos líquidos o semilíquidos con concentración de sólidos baja
• De carga discontinua (Batch). El sistema se llena completamente y se sella durante el proceso de digestión, que puede durar semanas. Son simples y económicos, pero no permiten producir biogás de manera continua. 
• De carga semicontinua. Se alimentan periódicamente con nueva materia orgánica y, en compensación, se extrae una fracción del digestato (es decir, se renuevan los microorganismos degradantes). Es la opción más común para la digestión de lodos y residuos agroindustriales.
• De flujo pistón. El sustrato avanza de forma lineal, con poca o nula mezcla interna. Se emplean en aguas con restos biológicos sólidos.
• De alta tasa. Se integran con reactores UASB o EGSB para aumentar la eficiencia de tratamiento, ahorrando tiempo y recursos. Son frecuentes en industrias con gran volumen de aguas residuales orgánicas.

Diferencia entre reactor anaerobio y digestor anaerobio

Aunque ambos se basan en procesos biológicos anaerobios, los reactores están diseñados para tratar aguas residuales líquidas, mientras que los digestores se usan para residuos con mayor contenido de sólidos, como por ejemplo, los lodos.

Además, los reactores sirven para tratar grandes volúmenes en tiempo reducido, mientras que los digestores necesitan retener más tiempo los lodos y requieren condiciones térmicas muy controladas.

¿En qué casos se recomienda implementar un reactor anaerobio?

Los reactores anaerobios se recomiendan en industrias cuyas aguas residuales presentan altas cargas de DQO (Demanda Química de Oxígeno). 

En estos casos, los microorganismos que operan dentro del reactor son capaces de degradar gran cantidad de materia orgánica, produciendo biogás, al tiempo que alcanzan los estándares de calidad obligatorios para este tipo de vertidos.

Esta tecnología está especialmente recomendada para empresas agroalimentarias y de bebidas (por ejemplo, bodegas, cerveceras, plantas de producción de zumos y procesado de frutas), ya que sus efluentes normalmente contienen restos de origen vegetal o animal. 

Sin embargo, hay que destacar que es habitual integrar reactor y digestor anaerobio en un mismo sistema: el primero trata el agua residual y genera lodos secundarios que, después, son conducidos al segundo, donde se estabilizan, reducen su volumen y continúan generando biogás.

Encontrar la tecnología adecuada y combinar equipos de manera óptima reduce costes operativos y mejora la sostenibilidad de los sistemas de tratamiento de aguas industriales. 

En SITRA asesoramos a las empresas para ayudarles a gestionar sus residuos de manera eficiente. 

Estamos presentes en todo el proceso del tratamiento de aguas, y les ofrecemos las mejores soluciones para cada caso. 

Algunos de los motivos por los que aconsejamos a nuestros clientes apostar por un reactor anaerobio son: 

• • Ahorro económico y reducción de costes operativos.

• Menor generación de fangos.

• • Mayor aprovechamiento del espacio.

• Valorización energética del biogás.

• • Mejor resistencia ante variaciones de concentración y cantidad de carga.
  • Mayor flexibilidad en el tratamiento de biomasa.
• Alta eficacia para el tratamiento de altas cargas de DQO.

Reduce costes operativos y mejora la sostenibilidad de los sistemas, aplicando ➡️ medidas de ahorro de agua en la industria que no afecten a la productividad

¿Tienes más dudas sobre qué es un reactor anaerobio o para qué sirve? Contacta con nosotros para cualquier información que necesites. 

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