39 EFICIENCIA ENERGÉTICA EN DEPURACIÓN se desarrollan en dos biopelículas separadas en dos reactores en serie, soportadas en relleno plástico móvil, y de operación continua, tal y como se esquematiza en la Figura 2. En el primer reactor, denominado NIPAR, se controlan las condiciones para que se produzca la nitritación parcial del amonio a nitrito hasta alcanzar una proporción aproximada entre el nitrito y amonio de 1,3. La reacción simplificada es la siguiente: NH4+ + 1.5O2 → NO2- + H2O + 2H+ Esta estequiometría y el hecho de que se nitrita tan solo un 50% del contenido total de amonio de entrada (de ahí el término “parcial”), justifican la reducción en un 62% de las necesidades de aireación en el paso de oxidación del nitrógeno en comparación con la conversión a nitrato convencional. En este reactor se controlan las condiciones de aireación, pH y tiempos de retención para mantener un desarrollo de bacterias amonio-oxidantes, compatibles con las condiciones exigidas a este reactor para alimentar la etapa siguiente de microorganismos Anammox, intentando minimizar el desarrollo de microorganismos nitritooxidantes que oxiden el nitrito formado a nitratos (formación y acumulación de nitratos). Es en este reactor donde se aplica el control desarrollado por Acciona para mantener estable un efluente continuo que cumpla con los requisitos anteriormente comentados. Ésta es la clave, junto al desarrollo de biopelículas separadas, de la robustez de este proceso. El control está basado en un algoritmo que se alimenta a través de señales de sondas de amonio y nitratos, colocadas estratégicamente en distintos puntos del proceso. Dicho algoritmo hace un seguimiento de las señales de las sondas, y actúa sobre las variables controlables del proceso. El efluente del reactor de nitritación parcial, con el ratio adecuado de amonio/nitrito, alimenta el reactor Anammox, donde se complementa la eliminación del nitrógeno siguiendo la siguiente estequiometría: NH4+ + 1.32NO2- + 0.066HCO3- + 0.13H+ → 1.02N2 + 0.26NO3- + 2.03H2O + 0.066CH2O0.5N0.15 A diferencia del proceso de desnitrificación, la necesidad de carbono en este caso se suple con alcalinidad en lugar de materia orgánica, eliminando totalmente la necesidad de esta última. BENEFICIOS DEL PROCESO NIPARMOX La Figura 3 ilustra las ventajas que supone el tratamiento Niparmox comparado con el proceso convencional y con un proceso considerado “intermedio”, que combina la oxidación del amonio a nitrito y desnitritación autótrofa, nitritación-desnitritación. La reducción de las necesidades de aireación por kg de N eliminado, incluso contabilizando el oxígeno necesario para eliminar la materia orgánica que en el sistema convencional sucedería junto con la desnitrificación, supone una reducción de hasta el 25% del consumo energético del reactor biológico. Esto lleva asociado la posibilidad de aumentar la capacidad de tratamiento con la misma aireación que se utilizaba antes de implementar el proceso Niparmox. Además, se suprimen las necesidades de materia orgánica en aquellas aguas en las que la relación C/N sea bajo, con la repercusión en costes de operación que esto supone en forma de reactivos externos como metanol o similar, o en la energía consumida en recirculaciones internas. Asimismo, la baja tasa de crecimiento de las bacterias Anammox caracterizadas por una alta eficiencia en la eliminación de nitrógeno, añadida al hecho del crecimiento soportado en ambos reactores, hace que el proceso Niparmox lleve aparejada una muy baja generación de fangos por nitrógeno eliminado en comparación con el sistema tradicional. ESCALADO E IMPLANTACIÓN COMERCIAL DE LA TECNOLOGÍA El proceso Niparmox se caracteriza por una instalación de diseño sencillo. Requiere un reactor de homogeneización, con decantación lamelar previa, para alimentar en continuo el proceso y laminar posibles interferencias. Dada Figura 2. Esquema del proceso Niparmox.
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