La digestión anaeróbica es un proceso por el cual se descompone materia orgánica en ausencia de oxígeno. Se aplica al tratamiento de barros separados del líquido cloacal en la sedimentación primaria y de los sedimentables como consecencia del tratamiento biológico de lechos percoladores, barros activados, etc.

Objetivos:

.- Producir un material inofensivos, seguro para su disposición

.- Reducir el volúmen de barros

.- Producir un barro más fácilmente deshidratable

La digestión del barro es un proceso anaeróbico, en el cual la materia orgánica es licuada, gasificada, mineralizada y transformada parcialmente en materia orgánica más estable, con características de humus.

Dentro de éste proceso distinguimos dos etapas que ocurren simultáneamente:

.- Licuación

.- Gasificación

El tiempo de digestión es función de la temperatura. Existen dos campos de actividad: el mesofílico (hasta 43 °C) y el termofílico (desde 43 °C). Éste segundo n es muy usado, pues requiere más calefacción, es más difícil de operar y exige un control de laboratorio riguroso. Los digestores con temperatura regulada operan en general entre 30 y 35 °C.

La digestión puede hacerse:

• En unidades combinadas con otros procesos (Pozo Imhoff).

• Digestores Separados:

• Convencionales

El barro es introducido una o más veces por día.

• De alta capacidad

El barro ingresa de forma más o menos contínua al digestor, en donde es agitado o mezclado (esto

del da homogeneidad térmica y facilita el contacto de microorganismos con la materiA orgánica).

La capacidad de un digestor depende de:

• Cantidad de barro a tratar

• Temperatura a la que será digerido

• Volúmen necesario para acumular el líquido sobrenadante y almacenamiento del barro digerido

Digestor Convencional:

Según las normas de los diez Estados, se recomienda para su dimensionamiento:

En zonas cálidas, éstos volúmenes pueden ser un poco menores.

Es aplicable cuando se prevé la descarga a playas de secado.

Digestores de alta capacidad:

Deben darse las condiciones ideales de digestión:

• Agitación permanente para lograr una mezcla íntima

• Con recirculación del barro del fondo

• Con agitadores

• Con burbujas de gas.

• El barro a digerir ingresa en forma permanente y contínua o a frecuentes intervalos

• El barro crudo es previamente concentrado

Es aplicable cuando se puede disponer contínuamente del efluente desplazado del digestor por el ingreso de nuevos barros. Para esto pueden utilizarse tanques adicionales o lagunas de barros donde los lodos parcialmente digeridos del reactor terminen de digerirse.

El espesamiento previo permite disminuir los costos de digestión. El espesamiento o concentración del barro reduce la humedad del barro que ingresa y disminuye los gastos de calefacción. Se emplea como etapa previa para para los dos tipos de digestores mencionados.

Una manera de concentrar el barro es con el uso de un concentrador convencional por gravedad.

Se asemeja a un sedimentador de planta circular con barrido mecánico, con una pendiente de fondo algo mayor que éste. El barro ingresa en la parte central del concentrador separándose los sólidos en un manto de barro y descargando el líquido sobrenadante por vertido periférico. El barro a concentrarse es agitado suavemente por un sistema radial rotativo de piezas verticales (se asemeja a un cerco) que permite remover burbujas de gas y desplazar el barro concentrado hacia el centro de la unidad, de la cual es removido. La carga superficial del concentrador puede variar de 0,8 – 1,3 m³/m².h

Depende de la capacidad requerida para digestión y almacenamiento, el grado de digestión requerido,

la flexibilidad de la operación que se desee y limitaciones prácticas y económicas en el tamaño del

digestor. Para una planta de 4000 m³/d se requieren dos unidades (un digestor primario y otro

secundario).

La mayoría de los digestores son cilíndricos, con fondos en forma de cono invertido. El diámetro es

de 6-35 m.

• La profundidad del digestor junto a la pared cilíndrica es de 4,5 – 6,0 m

• La profundida total va de 6,0 – 13,5 m

• La altura excedente debe tener en cuenta el tipo de cubierta.

• Para cubiertas flotantes, el nivel normal del líquido en digestores con gas a presión es de

0,75 , inferior al extremo superior de la pared perimetral

• Para cubiertas de losa fija, la altura es de 0,3 – 0,6 m sobre el nivel del líquido

Para los digestores con equipos barredores de fondo, la pendiente de piso es de 1:12

Para los digestores sin equipos barredores de fondo, la pendiente de piso es de 1:4

La relación entre el diámetro y la altura útil de los digestores de planta circular varía comunmente

entre 2:1 – 4:1

Tienen por finalidad cubrir el digestor y colectar el gas. Se utilizan generalmente cubiertas de dos

tipos: fijas y flotantes

Fijas: Son menos costosas y operando cuidadosamente pueden dar buenos resultados. Presentan

siempre el peligro de que al extraer barros digeridos se produzca entrada de aire que puede formar

mezclas explosivas con el gasproducido en la digestión. Las cubiertas fijas pueden construirse de

hormigón armado acero, y pueden ser planas, cónicas y en forma de casquetes. Las de h°a° tienen el

inconveniente de la posibilidad de fisuras, que por ínfimas que sean, no son estancas a los gases.

Flotantes: Hay de dos tipos: Las que apoyan directamente sobre el líquido dejando un pequeño

volúmen para almacenamiento de gas y las cubiertas gasómetro. Las cubiertas flotantes aseguran

máxima seguridad en la operación del digestor, con mínimo peligro de creación de mezclas

explosivas.

Se disponen bocas de acceso en la cubierta y en las paredes laterales. En la cubierta se debe prever

por lo menos dos accesos de 0,60 m de diámetro mínimo.

Habitualmente se operan los digestores en condiciones mesofílicas, con temperaturas que varían con

las condiciones locales, pero rondan los 30 – 35 °C.

Existen varios sistemas de calefacción, entre los que se destacan por su uso más frecuente los de

calefacción por intercambiadores interiores o exteriores.

Intercambiadores exteriores: Se hace circular agua caliente por tubos colocados en el digestor. El

sistema de tubos puede colocarse en la periferia del digestor o en forma helicoidal.

Intercambiadores externos: Se hace circular el contenido del digestor a través de un

intercambiador accesible con circulación a contra corriente.

El gas producido en la digestión es una mezcla de metano (65 – 70 %) y dióxido de carbono (25 – 30

%) en volúmen, con cantidades menores de nitrógeno, hidrógeno, ácido sulfhídrico y oxígeno. El gas

se extrae de los tanques de digestión para utilizarse o para quemarlo como sobrante.

El gas puede usarse para calefacción. El mayor uso está en la calefacción de los digestores. La

calefacción con gas de digestión es similar a la que se usa con gas natural. El gas excedente de la

calefacción de los digestores es un combustible ideal para calefacción de edificios de la planta de

tratamiento. Otro de los usos posibles es el de producción de energía eléctrica. Se usa éste gas como

combustible de motores a combustión interna, para alternadores, bombas, compresores, etc. Algunas

plantas logran autoabastecerse de energía de ésta manera, reduciendo el costo de operación.