El concepto de la bioconversión de aguas residuales permitir entender a un nivel macro, la “magia” que sucede dentro de un reactor biológico, ya sea aerobio a anaerobio.
Reactor aerobio
Al reactor se le suministra en forma casi continua, un sustrato orgánico (=agua residual a tratar) que es asimilado por una población bacteriana (=biomasa) altamente concentrada. A esta población, a su vez, se le suministra oxigeno el cual es utilizado por los microorganismos (=proceso de respiración) para la CONVERSION del sustrato en nuevos microorganismos (aumento de biomasa = anabolismo) y para la obtención de la energía (catabolismo) para sus procesos metabólicos.
Sustrato orgánico ? medido con el parámetro DQO [g O2/litro]
Biomasa producida ? medida con el parámetro DQO = 1,42 g O2/g SSV
SSV = Sólidos Suspendidos Volátiles
Los microorganismos aerobios (SSV) tienen una composición C5H7NO2, cuya DQO es 1,42 g O2/g SSV.
Este proceso se puede expresar en términos de energía medida en unidades de oxígeno [g O2], y se plantea de la siguiente forma para un reactor biológico-aerobio:
Ecuación de la Bioconversión AEROBIA
| ΔS | 1,42 ΔX | ΔO2 | ||
| Sustrato consumido | = | Biomasa producida | + | Energía consumida = Oxigeno respirado |
| [g O2] | [g O2] | [g O2] |
Para que el proceso aerobio se lleve a cabo, es necesario suministrar en forma continua suficiente oxigeno (=ΔO2) para satisfacer la demanda del sistema. De no suministrarse la demanda que el reactor requiere, la remoción del sustrato se detendrá, o en el sistema se empezarán a presentarse condiciones y procesos anaerobios.
Reactor anaerobio
Similar a lo que se ha descrito para un reactor biológico aerobio, en un reactor anaerobio se define la ecuación de la siguiente forma:
Ecuación de la Bioconversión ANAEROBIA
| ΔS | 1,22 ΔX | 4,0 ΔCH4 | ||
| Sustrato consumido | = | Biomasa producida | + | Metano producido |
| [g O2] | [g O2] | [g O2] |
Los microorganismos anaerobios (SSV) tienen una composición C5H9NO3, cuya DQO es 1,22 g O2/g SSV.En este caso, el sustrato consumido se convierte en biomasa y metano (CH4), que es un combustible con múltiples como sustituto de combustibles fósiles o para generación de energía eléctrica.
