Reactor anaerobio de flujo ascendente

El manto de lodo está compuesto por gránulos microbianos (de 1 a 3 mm de diámetro); es decir, pequeñas aglomeraciones de microorganismos que, debido a su peso, resisten ser arrastrados por el flujo ascendente. Los microorganismos en la capa de lodo degradan los compuestos orgánicos. Como resultado, se liberan gases (metano y dióxido de carbono). Las burbujas que suben mezclan el lodo sin ayuda de ninguna pieza mecánica. Las paredes inclinadas desvían el material que llega a la parte superior de nuevo hacia el tanque del fondo. El efluente clarificado se extrae de la parte superior del tanque en un área por encima de las paredes inclinadas. Después de varias semanas de uso, se forman grandes gránulos de lodo que, a su vez, actúan como filtros para partículas más pequeñas conforme el efluente sube a través de la almohadilla de lodo. Debido al régimen de flujo ascendente, los organismos que forman los gránulos se acumulan mientras los otros son arrastrados (TILLEY et al. 2018). Como parte del proyecto municipal para el tratamiento de aguas residuales en la localidad de Morelos, Macuspana, se incluyó en el tren de tratamiento de aguas la utilización de un reactor tipo RAFA diseñado para tratar las aguas residuales de alrededor de 1000 personas, con la intensión de disminuir el número de descargas de aguas residuales domiciliares e institucionales (escuelas y centro de salud), sin tratamiento alguno, en la laguna de Chilapilla (ESCOBEDO et al. 2010).

Los elementos indispensables para el diseño de los RAFA son el sistema de distribución del afluente, el separador de gases-sólidos y el diseño de extracción del efluente. El gas que sube es recolectado en un domo de recolección de gas y puede ser usado como energía (biogás). Debe mantenerse una velocidad de flujo ascendente de 0.7 a 1 m/h para conservar en suspensión el manto de lodo. Usualmente no se requiere asentamiento primario antes del RAFA (TILLEY et al. 2018).

Un RAFA no es apropiado para comunidades pequeñas o rurales sin un suministro constante de electricidad y agua (TILLEY et al. 2018). Asimismo, se requiere de capacidades y recursos para solventar las tarifas del servicio eléctrico y el mantenimiento de los sistemas. Por lo tanto, esta tecnología es apropiada solo para poblados con disposición de agua suficiente y capacidades y recursos. La tecnología es relativamente sencilla de diseñar y construir, pero generar el lodo granulado puede tomar varios meses. El reactor RAFA puede producir un mejor efluente que las fosas sépticas, y puede hacerlo en un menor volumen de reactor. Aunque es un proceso conocido para tratamientos de aguas residuales industriales a gran escala y a altas tasas de carga orgánica hasta de 10 kg DBO/m3/d, su aplicación a aguas residuales domésticas es relativamente nueva (TILLEY et al. 2018). Esta tecnología suele utilizarse en cervecería, destilería, procesamiento de alimentos, y en desperdicios de pulpa y papel, ya que el proceso remueve de 80 a 90% de la DQO. Cuando el afluente es de baja resistencia o donde contiene demasiados sólidos, proteínas o grasas, el reactor podría no funcionar correctamente. La temperatura es otro factor que afecta su rendimiento (TILLEY et al. 2018). Puede adaptarse a los sistemas de saneamiento de tratamiento de aguas negras con infiltración, con conducción del efluente y de tratamiento (semi)centralizado. El RAFA forma parte de la batería de tecnologías para tratar el efluente de la separación líquido-sólido de los lodos en una planta de tratamiento de lodos, por lo que también forma parte del sistema de cámara simple. Sin embargo, esto es posible sólo si la comunidad cuenta con una entidad que vacíe las cámaras, transporte y trate el lodo.

Los operadores deben tomar las medidas de seguridad y de salud apropiadas al trabajar en una planta, tales como ropa de protección adecuada. El efluente y el lodo constituyen un riesgo para la salud y no debe manejarse directamente (TILLEY et al. 2018).

El RAFA es una tecnología con sistema de tratamiento centralizado, que requiere profesionales para su operación y mantenimiento. Es necesario contar con un operador experto para monitorear y reparar el reactor; por ejemplo, si hubiera problemas con las bombas y fuera necesario poner los repuestos. El desenlodado es poco frecuente y el exceso de lodo sólo se retira cada 2 a 3 años (TILLEY et al. 2018).