ES2304334T3

ES2304334T3 - Procedimiento e instalación de tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno en un reactor biológico secuencial de ciclos fraccionados

Info

Publication number: ES2304334T3
Application number: ES06794236T
Authority: ES
Inventors: Samuel Martin; Adriana Gonzalez Ospina
Original assignee: Degremont SA; Suez Environnement SAS
Current assignee: Suez International SAS; Vigie Groupe SAS
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2013-07-19
Anticipated expiration: 2026-07-27
Also published as: BRPI0615164B1; PL1910233T3; AU2006274754A1; PT1910233E; EP1910233B1; CN101258108B; EP1910233A1; ES2304334T1; US20080223784A1; AU2006274754B2; WO2007014994A1; DE06794236T1; CA2616624A1; US7645385B2; JP2009502494A; CN101258108A; BRPI0615164A2; FR2889180A1; CA2616624C; FR2889180B1

Abstract

Procedimiento de tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno, realizando una oxidación de amonio en nitritos seguida de una desnitritación de los nitritos en nitrógeno gaseoso en un reactor biológico secuencial cuyas fases de reacción se fraccionan, conteniendo este reactor bacterias nitrificantes, estando las condiciones de funcionamiento previstas para favorecer la acción de las bacterias nitrantes e inhibir al máximo la acción de las bacterias nitrantes, procedimiento según el cual un volumen de afluente a tratar en un ciclo completo se vierte en el reactor en fracciones volúmicas sucesivas, dividiéndose el ciclo completo de tratamiento en subciclos sucesivos, comprendiendo cada subciclo una fase de alimentación por una fracción volúmica, luego una fase de aireación para provocar la nitración, y luego una fase de anoxia durante la cual la aireación se detiene y se introduce una fuente carbonada en el reactor para la transformación de los nitritos en nitrógeno, caracterizado porque se realiza una serie de mediciones en tiempo real en el efluente a tratar, en la expulsión y en el reactor biológico, se evalúa la carga volúmica nitrogenada a tratar en el afluente, y porque se determina el número mínimo de fases de alimentación de un ciclo completo en función de esta carga nitrogenada y del volumen mínimo de líquido en el reactor, según la fórmula siguiente: (Ver fórmula) donde, Nalimmin: número mínimo de ciclos de alimentación FNH4,j: carga nitrogenada diaria [NH4 + ]eff: concentración en amonio en el efluente que sale del reactor Vmin: volumen líquido mínimo (después de la extracción y antes de la alimentación) N RBS: número de ciclos completos RBS por día [NH4 + ]inhib: concentración en amonio inhibidora de la biomasa nitrante, de forma que la concentración en nitrógeno de la fracción volúmica inyectada se diluya en el volumen de líquido que permanece en el reactor, lo cual permite evitar la inhibición de las bacterias nitrantes, siendo sin embargo la carga nitrogenada de la fracción volúmica suficiente para asegurar en el reactor un "impacto" o pico (P) de carga amoniacal en el vertido de cada fracción, favorable para el desarrollo de la biomasa productora de nitritos.

Description

Procedimiento e instalación de tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno en un reactor biológico secuencial de ciclos fraccionados

[0001] La invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno, utilizando una oxidación de amonio en nitritos seguida de una desnitrificación de los nitritos en nitrógeno gaseoso en un reactor biológico secuencial cuyas fases de reacción son fraccionadas, procedimiento según el cual un volumen de afluente a tratar se vierte en el reactor que contiene bacterias nitrificantes, estando previstas las condiciones de funcionamiento para privilegiar la acción de las bacterias nitritadoras e inhibir al máximo la acción de las bacterias nitradoras, que comprende ciclos de tratamiento con al menos una fase de aireación para provocar la nitrificación, seguida de una fase donde la aireación es detenida y una fuente de carbono se introduce en el reactor para la transformación de los nitritos en nitrógeno.

[0002] La invención se refiere más particularmente al tratamiento de efluentes cuya concentración en nitrógeno es superior a 100 mg N/l

Tratamiento del nitrógeno de efluentes concentrados

[0003] Muchas instalaciones de tratamiento de contaminantes se han encontrado con dificultades crecientes en lo que respecta al dominio y al tratamiento de sus desechos nitrogenados, principalmente amoniacales, en los medios receptores. El amoniaco es susceptible de provocar impactos medioambientales tales como el empobrecimiento en oxígeno de los medios acuáticos, una toxicidad con relación a los peces o fenómenos de eutrofización. Para limitar estos impactos, las reglamentaciones imponen límites de desecho cada vez más rigurosas que conducen a menudo a rehabilitaciones costosas de las estaciones de tratamiento existentes.

[0004] Una de las principales vías de tratamiento del nitrógeno es el procedimiento biológico de nitrificación/desnitrificación, mediante el cual el amonio es oxidado en dos etapas en condiciones aireadas, primero en nitritos y luego en nitratos, y finalmente se reduce en nitrógeno gaseoso en condiciones anóxicas. En el caso de efluentes concentrados, es posible gracias al control de diversos parámetros cortocircuitar este proceso biológico realizando una nitrificación parcial en nitritos, que son a continuación directamente desnitrificados. Este procedimiento, llamado igualmente «derivación de los nitratos», ya descrito en los documentos EP-A-826639 y WO 00/05176, es teóricamente capaz de reducir un 25% los aportes de oxígeno para la nitrificación y un 40% los aportes de carbono biodegradable para la desnitrificación, así como la producción de lodos heterótrofos asociada.

[0005] Las estaciones depuradoras de aguas residuales provistas de digestores anaerobios producen flujos concentrados en amonio (del orden de 1000 mg N/l) en la línea de tratamiento de los lodos que, cuando son devueltos en cabeza de la instalación, pueden representar hasta un 20% de la carga nitrogenada total. Su tratamiento específico permitiría por consiguiente en bastantes casos evitar rehabilitaciones costosas de la línea principal de tratamiento para respetar los límites de desecho. Por otro lado, un número creciente de centros tienen que tratar los olores o los efluentes gaseosos producidos, generando condensados muy cargados en formas amoniacales que se hace imperativo minimizar. Finalmente, los lixiviados de las descargas constituyen un tercer tipo de efluentes para los cuales el ión amónico representa una de las principales fuentes de contaminación.

[0006] Todos estos efluentes contienen generalmente poco carbono biodegradable, lo cual implica que los dispositivos de tratamiento biológico pueden ser dimensionados casi exclusivamente con relación al tratamiento del nitrógeno. Un tratamiento biológico del tipo «derivación de los nitratos» permitiría por consiguiente reducciones de coste significativas con relación a una nitrificación/desnitrificación clásica.

Derivación de los nitratos en configuración RBS (Reactor Biológico Secuencial)

[0007] Fux, C., Lange K., Faessler, A., Huber, P., Grueniger, B. and Siegrist, H. (2003), en un artículo titulado “Nitrogen removal from digester supernatant via nitrile-SBR or SHARON?” publicado en la revista Water Science and Technology, Vol. 48 nº 8, páginas 9-18 (2003) han mostrado el interés por reactores biológicos secuenciales (RBS), que comprenden fases de alimentación, de reacción (aireación + anoxia), sedimentación y trasvase, para la realización de la derivación de los nitratos en efluentes concentrados en nitrógeno. En efecto, esta configuración RBS permite aplicar cargas volúmicas importantes por retención de biomasa en un mismo reactor, a diferencia del procedimiento SHARON (patente EP-A-826639) para el cual la ausencia de retención de biomasa permite el lavado específico de la biomasa responsable de la oxidación de los nitritos en nitratos. Según el procedimiento RBS de Fux

& al. un volumen de afluente a tratar en un ciclo completo es vertido en el reactor por fracciones volúmicas sucesivas, dividiéndose el ciclo completo de tratamiento en subciclos sucesivos, comprendiendo cada subciclo una fase de alimentación por una fracción volúmica, luego una fase de aireación para provocar la nitrificación, luego una fase anóxica durante la cual la aireación se detiene y una fuente carbonada se introduce en el reactor para la transformación de los nitritos en nitrógeno.

[0008] Para desechos tales como los sobrenadantes de digestores anaerobios, los condensados de tratamiento de gas y los lixiviados de descarga, es particularmente difícil optimizar las reacciones de producción y de reducción de los nitritos, por dos motivos principales:

. Estos desechos son sometidos a variaciones de caudal y de concentración en amonio muy importantes, que obligan a adaptar permanentemente los criterios de explotación para proporcionar un efluente de calidad constante. . Los medios fuertemente cargados en sales y compuestos iónicos diversos, tales como los considerados por la invención, son susceptibles de tener un efecto negativo sobre la sensibilidad de las sondas (contaminación de las sondas redox por los sulfuros particularmente) y de provocar derivados que ocasionan un paso rápido en modo temporizado degradado.

[0009] El desarrollo de un sistema de gestión robusto es por consiguiente deseable para fiabilizar el tratamiento del nitrógeno de efluentes concentrados por derivación de los nitratos en reactor RBS.

[0010] La presente invención propone eliminar el nitrógeno de efluentes concentrados por un procedimiento de nitrificación/desnitrificación en un reactor biológico secuencial (RBS) cuya secuencia comprende varias fases de alimentación/aireación/anoxia fraccionadas, ajustándose el número y el tiempo de estas fases así como el aporte de reactivo carbonado gracias a una serie de mediciones en tiempo real en el efluente a tratar, en el desecho y en el reactor biológico.

[0011] Según la invención, el procedimiento de tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno, del tipo definido inicialmente, y según el cual un volumen de afluente a tratar en un ciclo completo se vierte en el reactor por fracciones volúmicas sucesivas, dividiéndose el ciclo completo de tratamiento en subciclos sucesivos, comprendiendo cada subciclo una fase de alimentación por una fracción volúmica, luego una fase de aireación para provocar la nitrificación, luego una fase anóxica durante la cual la aireación se detiene y una fuente carbonada se introduce en el reactor para la transformación de los nitritos en nitrógeno, se caracteriza por que se realiza una serie de mediciones en tiempo real en el efluente a tratar, en el desecho y en el reactor biológico, se evalúa la carga volúmica nitrogenada a tratar en el afluente, y se determina el número de fases de alimentación de un ciclo completo en función de esta carga nitrogenada y del volumen mínimo de líquido en el reactor, según la fórmula siguiente:

donde, Nalimmin : número mínimo de ciclos de alimentación FNH4,d : carga nitrogenada diaria [NH4+]ef :concentración en amonio en el efluente que sale del reactor Vmin : volumen líquido mínimo (después de la extracción y antes de la alimentación) NRBS : número de ciclos completos RBS por día [NH4+]inhib : concentración en amonio inhibidora de la biomasa nitrante, [0012] de forma que la concentración en nitrógeno de la fracción volúmica inyectada se diluya en el volumen de

líquido que permanece en el reactor, lo cual permite evitar la inhibición de las bacterias nitrantes, siendo la carga nitrogenada de la fracción volúmica sin embargo suficiente para asegurar en el reactor un «de golpe» o pico de carga amoniacal o vertido de cada fracción, favorable en el desarrollo de la biomasa productora de nitritos.

[0013] De preferencia, se evalúa la carga volúmica nitrogenada a tratar en el afluente por medición de la conductividad (X) y del caudal (Q) del afluente.

[0014] De preferencia se mide y controla la concentración en oxígeno disuelto en el reactor para mantenerla en pequeños valores limitando con ello el tiempo de duración de las fases de aireado y adaptando el aporte de oxígeno a la carga a tratar.

[0015] Se puede determinar un número mínimo Nbiolmin de subciclos aeróbico/anóxico con el fin de no sobrepasar un tiempo de duración total de reacción biológica dado, seleccionado con el fin de limitar las oscilaciones de concentración en oxígeno disuelto entre 0 y 2 mg 02/l.

[0016] El pH en el reactor se midió y se aseguró una auto-regulación del pH por alternancia de fases aproximadas de nitrificación y de desnitrificación limitando con ello las oscilaciones de pH entre 6,5 y 8,5, de preferencia entre 7 y

8.

[0017] Ciclos biológicos tipo «aeróbico/anóxico», con tiempos de duración de las fases de aireación y anóxicas fijadas se encuentran predefinidos, y el tiempo de duración total tC de estas fases de reacción se calcula en función del número de ciclos NC:

tC = (tRBS – talim – tsedim – textract)/NC

donde,

tRBS : tiempo de duración del ciclo RBS global

talim : tiempo de duración global de la alimentación (no fraccionada)

tsedim : tiempo de duración de la fase de sedimentación

textract : tiempo de duración de la fase de extracción.

[0018] El ciclo biológico «aeróbico/anóxico» efectivamente aplicado es aquel cuyo tiempo de duración de la aireación corresponde mejor al tiempo de duración de la aireación teórica calculada a partir de la carga entrante, de la configuración del sistema de aireación del reactor y de la cinética de reacción. El tiempo de duración de las fases de no aireación está limitado con el fin de limitar los riesgos de anaerobiosis.

[0019] El tiempo de inyección de la fuente carbonada durante la fase de no aireación se determina a partir de las mediciones de la carga nitrogenada entrante. De preferencia, el rendimiento de eliminación de nitrógeno se calcula y compara con un rendimiento mínimo, cuando la inyección de fuente carbonada durante la fase no aireada se optimiza según los resultados de la comparación, adaptando el aporte de reactivo a la carga a tratar.

[0020] El procedimiento se aplica ventajosamente en el tratamiento de sobrenadantes de digestores anaerobios, o en el tratamiento de condensados de tratamiento de gas, o en el tratamiento de lixiviados de descarga.

[0021] La invención se refiere igualmente a una instalación de tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno, en particular conteniendo más de 100 mg/ N/l, realizando una oxidación de amonio en nitritos seguida de una desnitrificación de los nitritos en nitrógeno gaseoso en un reactor biológico secuencial cuyas fases de reacción son fraccionadas, conteniendo este reactor bacterias nitrificantes, estando las condiciones de funcionamiento previstas para privilegiar la acción de las bacterias nitritadoras e inhibir al máximo la acción de las bacterias nitrantes, vertiéndose un volumen de afluente a tratar en un ciclo completo en el reactor por fracciones volúmicas sucesivas, dividiéndose el ciclo completo de tratamiento en subciclos sucesivos, comprendiendo cada subciclo una fase de alimentación por una fracción volúmica, luego una fase de aireación para provocar la nitración, luego una fase de anoxia durante la cual la aireación se detiene y se introduce una fuente carbonada en el reactor para la transformación de los nitritos en nitrógeno, instalación que se caracteriza porque comprende medios para evaluar la carga volúmica nitrogenada a tratar en el afluente, particularmente por una sonda de medición de la conductividad

(X) y por un medidor de caudal para medir el caudal (Q) del afluente, y un medio de cálculo y de control del número de fases de alimentación de un ciclo completo en función de esta carga nitrogenada y del volumen mínimo de líquido en el reactor, de forma que la concentración en nitrógeno de la fracción volúmica inyectada se diluya en el volumen de líquido que permanece en el reactor, lo cual permite evitar la inhibición de las bacterias nitritadoras, siendo sin embargo la carga nitrogenada de la fracción volúmica suficiente para asegurar en el reactor un « de golpe » o pico de carga amoniacal en el vertido de cada fracción, favorable en el desarrollo de la biomasa productora de nitritos.

[0022] La instalación puede comprender una sonda de medición de conductividad y un medidor de caudal en el efluente que sale, y diferentes captadores en el reactor, en particular captadores de conductividad, de concentración en oxígeno disuelto, de potencial redox y de pH, estando todas estas sondas y captadores conectados con el controlador para permitir un seguimiento en continuo de la evolución del tratamiento y el control de acciones correctivas.

[0023] De preferencia, la instalación comprende una fuente carbonada y una bomba dosificadora controlada por el controlador para el tiempo de inyección de la fuente carbonada durante una fase de anoxia, determinándose este tiempo de inyección a partir de las mediciones de la carga nitrogenada entrante.

[0024] La instalación comprende medios de aireación controlados por el controlador según las mediciones de concentración en oxígeno disuelto.

[0025] La invención permite, por un fraccionamiento optimizado de las etapas de alimentación, de aireación y de no aireación de un ciclo RBS en varias fases, crear efectos beneficiosos respecto a un tratamiento del nitrógeno por derivación de los nitratos:

a) «de golpe» de carga amoniacal

[0026] En un sistema de alimentación continua, por ejemplo según el documento EP 0 826 639, la concentración en substrato en el reactor es igual a la medida a la salida del reactor. Dado que la concentración amoniacal determina directamente las cinéticas de producción de nitritos, resulta muy difícil obtener a la vez una velocidad y un rendimiento de conversión elevados.

[0027] En un RBS, el hecho de funcionar por fracciones volúmicas o en depósitos sucesivos permite concentrar el ión amónico al comienzo del subciclo y favorecer la acción de las bacterias nitritadoras, inhibiendo las bacterias nitrantes, y así alcanzar fuertes velocidades de reacción. Por el contrario, dada la elevada concentración amoniacal del medio, conviene fraccionar estos aportes de carga para diluirlos en el reactor, y evitar una inhibición de la biomasa productora de nitritos.

[0028] El procedimiento de la invención permite un fraccionamiento óptimo de la alimentación que permite maximizar las velocidades de conversión del amonio evitando la inhibición de la biomasa.

b) Gestión de una aireación limitada

[0029] La configuración RBS permite una retención de biomasa. Por este motivo, una selección de la biomasa productora de nitritos por limitación de la edad de lodos (principio del procedimiento de EP 0 826 639) no es ya aplicable. El mantenimiento de una pequeña concentración en oxígeno disuelto en el estanque biológico durante la fase de aireado se hace necesario para asegurar la formación de nitritos evitando la formación de nitratos.

[0030] Debido a la fuerte variabilidad del efluente a tratar, existe un riesgo de mala adaptación de los aportes en oxígeno, ya se trate de una falta en cantidad o de una distribución inapropiada del oxígeno en el tiempo en el transcurso de las secuencias aeróbica/anóxica.

[0031] La invención permite un mejor control de la concentración en oxígeno disuelto en pequeños valores limitando la duración de las fases aéreas y adaptando el aporte de oxígeno a la carga a tratar.

c) Auto-regulación del pH del medio

[0032] El mantenimiento del pH entre 6,5 y 8,5 permite evitar la inhibición de la biomasa oxidadora del amonio. Ahora bien el procedimiento RBS aplicado en la derivación de los nitratos es susceptible de ampliar los impactos de carga amoniacal respecto a la biomasa oxidadora del amonio al comienzo de cada depósito, e indirectamente conducir a valores de pH más bajos durante la fase de aireado. En efecto, los protones son liberados durante la producción de nitritos e iones hidroxilo son liberados durante la desnitrificación. Su impacto sobre el pH del medio es más elevado si pueden acumularse en un depósito.

[0033] La invención permite una mejor auto-regulación del pH del medio por alternancia de fases aproximadas de nitrificación y de desnitrificación.

d) Gestión optimizada de la fase anóxica

[0034] El mantenimiento de tiempos de no aireación prolongados en condiciones de poca carga puede conducir al establecimiento de condiciones anaeróbicas, alterando el buen funcionamiento del procedimiento y pudiendo ocasionar una contaminación de los captadores utilizados.

[0035] La invención permite limitar los riesgos de anaerobiosis por limitación del tiempo de las fases no aireadas.

[0036] Por otro lado, la disponibilidad del carbono biodegradable durante la fase no aireada debe asegurarse para completar la desnitrificación. Dado que los efluentes considerados contienen típicamente muy poco carbono biodegradable, la etapa de desnitrificación requiere generalmente el aporte de una fuente externa. Es muy importante optimizar la cantidad de reactivo añadida, que representa uno de los principales puestos de coste del procedimiento. Por norma general, un cierto dosificado constante se aplica en función de una carga nitrogenada media preestablecida, según una relación estequiometria teórica o según una proporción establecida experimentalmente.

[0037] La invención permite una optimización del aporte de carbono biodegradable adaptando el aporte del reactivo a la carga a tratar.

[0038] La invención consiste, aparte de las disposiciones expuestas anteriormente, en un cierto número de otras disposiciones de las cuales serán más explícitamente cuestión a continuación a propósito de un ejemplo de realización descrito con referencia a los dibujos adjuntos, pero que en modo alguno es limitativo

[0039] En estos dibujos:

La Fig. 1 es un esquema de una instalación con un reactor biológico secuencial para la realización del procedimiento según la invención.

La Fig. 2 es un gráfico que ilustra la variación del nivel en el reactor, en función del tiempo, en el transcurso de un ciclo de tratamiento.

La Fig. 3 ilustra las fases sucesivas de un ciclo, con subciclos.

La Fig. 4 es un esquema sinóptico de la instalación que funciona según le procedimiento.

La Fig. 5 es un gráfico que ilustra la vas variaciones, en el reactor, de los valores:

-: de altura de agua, expresada en metros (m),

-: de la concentración en oxígeno disuelto expresada en mg/l,

-: del pH,

-: de la conductividad X expresada en mS/cm (milisiemens por centímetro)

-: y la concentración en amonio expresada en mgN/l llevados en ordenada,

en función del tiempo en horas llevado en abscisa, y

La Fig. 6 es un gráfico que ilustra las variaciones de concentración amoniacal expresada en mgN/l y de caudal expresado en m3/d (m3/día) llevados en ordenada, en función del tiempo, expresado en días, llevado en abscisa.

[0040] Haciendo referencia a la Fig. 1 del dibujo, se puede apreciar una instalación para el tratamiento de efluentes concentrados en amonio, generalmente con una concentración en nitrógeno superior a 100 mgN/l (100 mg de nitrógeno/litro). La instalación comprende un reactor biológico secuencial 1 que se llena, para un ciclo completo, por fracciones volúmicas o en depósitos, y vaciado después del tratamiento. Los efluentes vertidos en el reactor 1 son igualmente llamados «afluentes». Un volumen mínimo de líquido Vmin subsiste en el reactor 1 después del vaciado, estando el nivel de este líquido esquematizado por la línea horizontal 2 en la Fig. 1.

[0041] El reactor biológico secuencial, en abreviatura RBS, contiene bacterias nitrificantes, que comprenden bacterias nitritadoras (oxidadoras de amonio en nitritos) y bacterias nitrantes (oxidadoras de nitritos en nitratos). Las condiciones de funcionamiento están previstas para privilegiar la acción de las bacterias nitritadoras que transforman el amonio en nitritos e inhibir al máximo la acción de las bacterias nitrantes, para evitar la transformación de los nitritos en nitratos.

[0042] Un estanque tampón 3 está previsto aguas arriba del reactor 1. La alimentación del reactor 1 con afluente a tratar está asegurada por una bomba 4 montada en un conducto 5 que viene del estanque tampón 3. El vaciado está asegurado por ejemplo por una bomba 6 y un conducto 7 que forman tubo buzo hasta la altura 2. Una fuente carbonada 8, por ejemplo un depósito de metanol, está prevista para permitir a una bomba dosificadora 9 inyectar en el reactor, en el transcurso de fases de anoxia, una dosis de metanol, o de otra fuente carbonada. En el fondo del reactor 1 están previstos medios de aireación 10, por ejemplo tubos perforados, conectados con una fuente de aire bajo presión, por ejemplo un compresor 11, por mediación de una electroválvula 12.

[0043] En el transcurso de un subciclo de tratamiento, después de la alimentación de la fracción volúmica, en una primera fase aerobia una aireación del reactor 1 está asegurada por envío de aire en los tubos 10 y formación de burbujas en el afluente contenido en el reactor para provocar la transformación del amonio en nitritos bajo la acción de las bacterias nitritadoras (nitritación). En una fase siguiente de anoxia, la aireación se detiene y una fuente carbonada, por ejemplo metanol, se introduce en el reactor 1 con la ayuda de la bomba dosificadora 9 para la transformación de los nitritos en nitrógeno. El conjunto de la fase aeróbica y de la fase anóxica constituye el ciclo biológico del subciclo.

[0044] Se designa por «ciclo completo» el conjunto de operaciones realizadas para tratar un volumen correspondiente a la capacidad del reactor entre el nivel máximo 13 y el nivel mínimo 2 de líquido. Al comienzo del ciclo completo el nivel es mínimo, pues el reactor se llena hasta el nivel máximo 13 y, después del tratamiento, el reactor se vacía hasta su nivel mínimo 2.

[0045] El reactor 1, para un ciclo completo, se alimenta por fracciones volúmicas sucesivas. El volumen de afluente de cada fracción solo representa una parte de la capacidad del reactor, de modo que la concentración en nitrógeno del afluente se diluye en el contenido del reactor y permanece aceptable para evitar una inhibición de las bacterias nitritadoras por una concentración demasiado elevada en nitrógeno. Así, las fracciones sucesivas de afluente introducidas en el reactor harán subir el nivel de líquido por escalones sucesivos 14, 15, 16 y 13 (Fig. 2), o sea cuatro escalones en el ejemplo considerado. Si el afluente que entra tiene una concentración ampliamente superior a la concentración inhibidora de las bacterias nitritadoras a no sobrepasar, el fraccionamiento de la alimentación provoca una dilución de la fracción vertida en el volumen de líquido que se encuentra ya en el reactor 1, lo cual permite evitar el sobrepase de la concentración inhibidora.

[0046] Al comienzo de la inyección de cada fracción volúmica de afluente, se produce un «de golpe» o pico P (Fig. 5) de carga amoniacal, favorable para el desarrollo de la biomasa nitritadora en detrimento de la biomasa nitradora, y esto no obstante de la retención de lodos adecuados al reactor 1. De preferencia el pico P permanece superior a 125% de la concentración amoniacal que caracteriza el final del subciclo en cuestión, durante un tiempo como máximo igual a la cuarta parte de la duración del subciclo.

[0047] Sondas de medición y captadores están previstos en diferentes lugares de la instalación. Una sonda 17 de medición de conductividad del efluente y un medidor de caudal 18 están previstos en el conducto de llegada del efluente. Los resultados de las mediciones son enviados en forma de señales eléctricas a medios de cálculo y de control electrónicos, particularmente formados por un ordenador o controlador C con microprocesador. Estas mediciones de conductividad y de caudal permiten a C determinar la carga nitrogenada que entra en el reactor 1 durante un intervalo de tiempo dado. Una sonda 19 de medición de conductividad y un medidor de caudal 20 están previstos en el conducto de vaciado; los resultados de las mediciones son enviados igualmente al controlador C. En el líquido del reactor 1, que constituye el estanque biológico, se prevé una sonda 21 de medición de oxígeno disuelto, una sonda 22 de medición de potencial redox, una sonda 23 de medición de pH y un captador 24 de temperatura. Todas estas sondas o captadores están conectados con el controlador C el cual controla la puesta en funcionamiento o parada de las bombas 4, 6 y 9, así como la apertura o el cierre de la electroválvula 12 y el funcionamiento o la parada del compresor 11.

[0048] Como se ha ilustrado esquemáticamente por la parte inferior de la Fig. 3, un ciclo completo comprende varios subciclos sucesivos, comprendiendo cada subciclo las etapas siguientes.

-: alimentación de una fracción volúmica,

-: y un ciclo biológico con una fase de aireación para tratamiento aerobio de nitritación,

y una fase de anoxia para transformación de los nitritos en nitrógeno. El ciclo completo se termina por una etapa de sedimentación, y luego un vaciado. Los tiempos de duración de las diferentes fases y etapas pueden variar.

La parte superior de la Fig. 3 ilustra esquemáticamente los «de golpe» o picos P de carga amoniacal [NH4+], expresada en mg/N/l, provocados por la alimentación al comienzo de cada subciclo. Los picos P se encuentran de nuevo de forma más precisa en el grafico de la Fig. 5.

[0049] Con el fin de adaptar el funcionamiento del procedimiento a la variabilidad del afluente a tratar, la determinación del número y de la duración de las fases y del aporte de reactivo carbonado 8 se realiza por el controlador C, según un programa introducido en este controlador, a partir de mediciones en tiempo real, a tres niveles:

1) en el afluente bruto, para determinar la carga nitrogenada entrante y afinar el número de subciclos «alimentación/aireación/anoxia», el tiempo de aireación y el aporte de fuente carbonada,

2) en el desecho, para determinar le rendimiento del tratamiento y permitir un ajuste retroactivo del procedimiento,

3) en el reactor biológico, para controlar el buen desarrollo de los procesos biológicos durante los ciclos aireados y no aireados.

[0050] Los diferentes elementos del procedimiento de la invención se detallan en lo que sigue.

1) Utilización de mediciones en el afluente a tratar.

[0051] La carga nitrogenada entrante durante un intervalo de tiempo dado se determina gracias, por ejemplo a la medición de conductividad con la sonda 17, y de caudal con el medidor de caudal 18, o con la utilización de captadores específicos:

. Un fraccionamiento óptimo de la alimentación en curso del ciclo global RBS se realiza con el fin de dopar las cinéticas de producciones de nitritos por aportes de concentración amoniacal, pero evitando alterar la actividad bacteriana.

Este fraccionamiento se obtiene controlando el funcionamiento o la parada de la bomba 4.

. Las necesidades de oxígeno diarias son estimadas, así como la duración de la fase de aireación necesaria para satisfacer esta demanda en función de la potencia de aireación instalada y del número de ciclos de aireación/no aireación aplicados. El compresor 11 y la válvula 12 son controlados en consecuencia por C.

. Las necesidades en carbono biodegradable se calculan a partir de ratios teóricos o experimentales, y el tiempo de funcionamiento de la bomba dosificadora 9 de reactivo carbonado durante la fase de anoxia se fija en consecuencia. El funcionamiento de la bomba 9 es controlado por C.

[0052] El número mínimo de fases de alimentación Nalimmin (o número de fracciones volúmicas sucesivas) de un ciclo completo RBS es determinado por el controlador C en función de la carga volúmica nitrogenada a tratar (produciendo una carga más elevada un incremento del número de ciclos), con el fin de evitar la inhibición por la concentración amoniacal. La fórmula siguiente podrá ser utilizada para calcular el fraccionamiento mínimo a aplicar a la carga diaria:

donde, Nalimmin : número mínimo de fases de alimentación (o fracciones volúmicas) FNH4,d : carga nitrogenada diaria [NH4+]ef :concentración en amonio en el efluente que sale del reactor Vmin : volumen líquido mínimo (después del vaciado/extracción y antes de la alimentación) NRBS :número de ciclos completos RBS por día

[NH4+]inhib : concentración en amonio inhibidora de la biomasa nitritadora; la misma depende del pH de la temperatura del medio y de la concentración en amoniaco inhibidora [NH3]inhib de la población bacteriana presente en el reactor, bajo la forma:

[0053] Concentraciones del orden de 10 mg N-NH3/l pueden ya ser tóxicas para las bacterias nitrantes.

[0054] El controlador C determina un número mínimo Nbiolmin de subciclos aeróbicos/anóxicos con el fin de no sobrepasar un tiempo total de reacción biológica dado, seleccionado con el fin de evitar oscilaciones de concentración en oxígeno disuelto y de pH demasiado importantes, así como periodos de anoxia prolongada.

[0055] Con el fin de mantener la robustez y la regularidad del tratamiento conviene hacer coincidir el número de alimentaciones con el número de subciclos aeróbicos/anóxicos con el fin de aplicar un solo subciclo «alimentación/aerobia/anoxia». El número NC de subciclos efectivamente aplicado será por consiguiente el valor más alto entre Nalimmin y Nbiolmin.

[0056] Una vez definido el número de subciclos «alimentación/aerobia/anoxia», un cierto número de subciclos tipo «aerobia/anoxia», de los cuales las duraciones de las fases aireadas y anoxias se fijan están predefinidos. La duración total tC de estas fases de reacción se calculará en función del número de subciclos NC:

tC = (tRBS – talim – tsedim – textract)/NC

[0057] El subciclo «aeróbico/anóxico» efectivamente aplicado será aquel cuya duración de aireación corresponda mejor con el tiempo de aireación teórico calculado por el controlador C a partir de la carga entrante, de la configuración del sistema de aireación del reactor y de la cinética de reacción. De la misma manera, un tiempo de funcionamiento de la bomba dosificadora 9 de metanol podrá determinarse por C a partir de las mediciones de la carga nitrogenada entrante.

[0058] El cálculo de la carga nitrogenada medio se realiza en un periodo pertinente, por ejemplo el de la duración del ciclo biológico, del periodo de alimentación, del tiempo de permanencia hidráulica o de la jornada, pues dada la variabilidad intrínseca en los tipos de efluentes tratados, un paso de tiempo demasiado corto conduciría a una inestabilidad del sistema y un paso de tiempo demasiado largo conduciría a un nivel de aireación y/o de aporte de fuente carbonada generalmente inadaptado para la calidad del efluente a tratar.

2) Utilización de mediciones en el desecho

[0059] Es posible perfeccionar el conducto de aireación introduciendo un ajuste automático retroactivo en función del rendimiento de eliminación de nitrógeno del tratamiento biológico, calculado por C a partir de mediciones en línea de entrada y de salida del reactor 1.

[0060] Con el fin de optimizar el aporte de reactivo carbonado, es posible instaurar un sistema de retro-ajuste automático del tiempo de funcionamiento de la bomba dosificadora 9 a partir de mediciones en entrada (17, 18) y en salida (19, 20) del estanque biológico. Si el rendimiento de eliminación de nitrógeno calculado por el controlador C es superior a un rendimiento mínimo predeterminado, el controlador C controla una disminución del tiempo de funcionamiento de la bomba dosificadora 9 con el fin de reducir la cantidad de reactivo carbonado añadida (inicialmente calculada en función de la carga entrante). En caso de deterioro de la calidad del afluente tratado que sale del reactor 1, la primera acción correctiva controlada por el controlador C será el restablecimiento del tiempo inicial de funcionamiento de la bomba dosificadora 9. La periodicidad de este reajuste debería llegar al mínimo de 3 edades de lodos para no introducir perturbaciones demasiado importantes en el sistema. Se recuerda que la edad de lodo es la relación entre la masa de lodos presentes en el reactor y la masa de lodos diarios extraídos del reactor.

[0061] Esta aplicación resulta particularmente útil en el marco del tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno a los cuales se aplica el procedimiento de la invención, para los cuales procesos alternativos de desnitrificación autótrofa han podido ser repertoriados, conduciendo a necesidades prácticamente nulas en carbono biodegradable.

[0062] Con el fin de controlar una acción correctiva apropiada, resulta a menudo útil emparejar esta información con la proporcionada por captadores testigo del estado del sistema en el estanque biológico, es decir en el líquido contenido en el reactor 1.

3) Utilización de mediciones en el estanque biológico

[0063] El procedimiento puede utilizar la información proporcionada por diferentes captadores en el estanque biológico, tales como captadores de conductividad 21, de concentración en oxígeno disuelto 22, de potencial redox 23 y de pH 24, conectados al controlador C y que permitirán el seguimiento en continuo de la evolución del tratamiento y el control de acciones correctivas. Captadores de temperatura están previstos: se mide la temperatura en el reactor, y se asegura una regulación de la temperatura con el fin de mantenerla entre 5 y 45oC.

[0064] La duración de las fases aireadas y no aireadas inicialmente definida en función de la carga nitrogenada a tratar y eventualmente del rendimiento de eliminación del nitrógeno puede por consiguiente ser modulada por el controlador C en función de valores de consigna o de umbrales de conductividad, de concentración en oxígeno disuelto, de potencial redox y/o de pH. Así, el funcionamiento del dispositivo de aireación 10, 11 puede ser:

-: regulado en función de un valor de consigna en oxígeno disuelto y/o de la derivada del potencial redox y/o de la conductividad.

-: detenido o relanzado en función de los umbrales de oxígeno disuelto y/o de potencial redox y/o de pH,

el controlador C que controla la puesta en funcionamiento o la parada del compresor 11, con apertura o cierre de la válvula 12.

[0065] La elección de los captadores y del tipo de regulación de la aireación estará orientada en función de los requerimientos técnico-económicos particulares del sistema.

[0066] El esquema de la figura 4 ilustra un sistema de gestión completo basado en las mediciones de caudal Q y de la conductividad X a la entrada y a la salida del reactor 1 y sobre mediciones de concentración en oxígeno disuelto 02, de pH, de potencial redox ORP y conductividad X en el reactor biológico 1. La medición de la carga en la entrada del reactor permite definir un número NC de subciclos de duración tC, y una duración de las fases aireadas (t aer) y de las fases no aireadas (t anox). Un afinado en la opción inferior C(x-1) o superior C(x+1) se realiza en función de los cálculos de rendimiento (R) y de las mediciones en línea en el reactor biológico.

Ejemplo

[0067] La carga nitrogenada media de un sobrenadante de centrifugación de lodos digeridos es de 150 kg N/d para una concentración media de 600 mg N-NH4+/l, pero variable entre 400 y 1000 N-NH4+/l. Se considera igualmente que la alimentación es detenida durante tres días como consecuencia de una avería de las centrifugadoras produciendo al vigésimo día un caudal nulo (Figura 6).

[0068] Esta carga nitrogenada se trata en un reactor biológico secuencial (RBS) de 450 m3 cuya altura líquida varía entre 3 y 4 m, según 3 ciclos completos de 8h/d. Un fraccionamiento de la alimentación mínimo (Nalimmin) en 4 fases fue calculado tomando las hipótesis siguientes: [NH4+]ef = 50 mg N/l, [NH3]inhib = 10 mg N-NH3/l, pH = 8,3, T = 25oC. El tiempo tC biológico resultante, de 90 minutos, era coherente con el mínimo fijado por el sistema. Cuatro subciclos «alimentación/aireación/anoxia»se aplican por consiguiente antes de las etapas de sedimentación y de trasvase con el fin de evitar la inhibición por la concentración amoniacal a los pH más elevados, con el fin de aplicar un tiempo de aireación suficiente y con el fin de evitar periodos de anoxia prolongados. En esta configuración, cinco opciones de tiempos de reacción biológica (aireación/anoxia) han sido definidas (Tabla 1).

Tabla 1: Ciclos completos y ciclos biológicos (de los subciclos) del reactor RBS utilizado para el tratamiento del nitrógeno de efluentes de digestor por derivación de los nitratos.

Nº de ciclos RBS/d Tiempo de duración del ciclo RBS Tiempo de duración de la alimentación Tiempo de duración de la sedimentación Tiempo de duración de la extracción Nº ciclos biol/ciclo RBS: 3 8 h 60 mn 30 mn 30 mn 4

Ciclo biológico: mn/ciclo h/d

aireación: anoxia aireación anoxia

Ciclo 1: 15 75 6 18

Ciclo 2: 30 60 9 15

Ciclo 3: 45 45 12 12

Ciclo 4: 60 30 15 9

Ciclo 5: 75 15 18 6

[0069] La carga nitrogenada entrante se calculó por el controlador C una vez por día a partir de los medios de las mediciones de conductividad, proporcionadas por la sonda 17, y de caudal de alimentación proporcionado por el 5 medidor de caudal 18. La relación conductividad/amonio ha sido previamente establecida para este efluente. Los tiempos de aireación y de no aireación teóricos se calcularon a partir de la carga a tratar en función de las necesidades en oxígeno (con relación al intermediario nitrito), comprobando que las cinéticas de reacción no son limitantes. De esta manera, la más próxima de las cinco opciones de duración predefinidas es aplicada. Paralelamente, el tiempo de funcionamiento de la bomba dosificadora 9 de metanol se determina en función de las

10 necesidades en carbono biodegradable (con relación el intermediario nitrito) de la carga entrante, comprobando que las cinéticas no sean limitantes.

[0070] La figura 5 toma de nuevo una evolución típica de los parámetros de seguimiento y de control en el reactor 1 durante los cuatro subciclos de un ciclo completo de 8h:

. Concentración en oxígeno disuelto

15 La sonda 22 de oxígeno disuelto permite la regulación de la aireación entre los valores de consigna de 1 y 2 mg O2/l; un tiempo de duración de fase aérea más largo hubiera implicado detenciones y nuevos arranques más frecuentes del compresor 11.

La curva con líneas de trazo interrumpido 02 de la Fig. 5 representa las variaciones de la concentración 02 que aumenta en aerobia y disminuye y se anula en anoxia.

20 . pH

La curva de pH representa las variaciones del pH que disminuye en fase aerobia y aumenta en fase anoxia. El pH permanece comprendido entre 6,5 y 8,5, prácticamente entre 7 y 8.

Si la alimentación no fuese fraccionada, el pH sería probablemente bajado, en fases aeróbicas, hasta valores que inhibirían la actividad de las bacterias oxidadoras del amonio.

25 . Conductividad

La curva X (conductividad) muestra una baja de conductividad durante la fase de desnitrificación anóxica como consecuencia del paso de formas iónicas nitrogenadas en nitrógeno gaseoso. Al final del periodo, la derivada de la conductividad tiende a cero, reflejando una desnitrificación completa.

La curva NH4+ hace aparecer los picos P de concentración amoniacal, o «de golpes de carga» amoniacal, al

30 comienzo de la alimentación de cada fracción volúmica, en correspondencia con los escalones de la curva H de altura del agua. Los picos P alcanzan 100 mgN/l y solo quedan superiores a 65 mgN/l (125% de los 52 mg N/l medidos al final del subciclo) mas que durante un intervalo de tiempo inferior a la cuarta parte de la duración del subciclo.

[0071] La eliminación del nitrógeno amoniacal del sistema se desarrolla por derivación de los nitratos, con una oxidación del amonio en nitritos durante la fase aireada y una reducción de los nitritos en nitrógeno gaseoso durante

5 la fase de anoxia gracias al metanol añadido. La presión ejercida por los «de golpe de carga» amoniacales al comienzo de cada subciclo biológico, unida al mantenimiento de pequeñas concentraciones en oxígeno disuelto durante la fase aérea, permite desarrollar selectivamente la biomasa nitritadora en detrimento de la biomasa nitradora, y esto no obstante la retención de lodos propia en el reactor RBS.

[0072] La medición de conductividad al final del tratamiento, por la sonda 19, permite una evaluación regular del

10 rendimiento de eliminación del nitrógeno, y sirve de alarma para corregir eventuales derivas del sistema. Así, fijándose un rendimiento mínimo del 80%, éste baja al 70% mientras era aplicado el ciclo biológico nº 2. El controlador C ha comprobado que la concentración en oxígeno disuelto no había sobrepasado 1 mg/l durante las fases aireadas de la jornada, reflejando una oxidación incompleta de la carga amoniacal, y el ciclo nº 3, que comprende una fase aireada más larga, ha sido controlada. La medición de conductividad, por el captador 21, en el

15 reactor biológico puede igualmente mostrarse útil. Así, unos días más tarde se ha observado una nueva baja de rendimiento mientras que la derivada de la medición de conductividad durante las fases de anoxia no tendía a 0, reflejando una desnitrificación incompleta. La acción subsiguiente fue aplicar el ciclo nº 2.

[0073] Un bucle de reajuste del aporte de metanol añadido ha sido finalmente instaurado, con el fin de reducir cada 15 días el tiempo de funcionamiento de la bomba dosificadora 9. En caso de baja de rendimiento de eliminación de

20 nitrógeno por debajo del valor mínimo fijado, el tiempo de funcionamiento de la bomba 9 ha sido restablecido al valor precedente.

[0074] El procedimiento de la invención permite realizar economías considerables con relación a la energía de aireación (25%), al aporte de reactivo carbonado (40% mínimo) y a la producción de lodos (aproximadamente un 30%), aportando permanentemente cantidades de aire y de carbono suficientes para tratar la carga contaminante en

25 un reactor biológico secuencial. Esta configuración permite aplicar cargas volúmicas superiores a las de otros reactores de alimentación continua descritos anteriormente para un tratamiento del nitrógeno por derivación de los nitratos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno, que utiliza una oxidación de amonio en nitritos seguida de una desnitrificación de los nitritos en nitrógeno gaseoso en un reactor biológico secuencial, cuyas fases de reacción se fraccionan, conteniendo este reactor bacterias nitrificadoras, estando las condiciones de funcionamiento previstas para evitar una inhibición de las bacterias nitritadoras, por una concentración demasiado elevada en nitrógeno, e inhibir al máximo la acción de las bacterias nitradoras, procedimiento según el cual un volumen de afluente a tratar en un ciclo completo se vierte en el reactor por fracciones volúmicas sucesivas, dividiéndose el ciclo completo de tratamiento en subciclos sucesivos, comprendiendo cada subciclo una fase de alimentación por una fracción volúmica, luego una fase de aireación para provocar la nitrificación, luego una fase de anoxia durante la cual la aireación se detiene y una fuente carbonada se introduce en el reactor para la transformación de los nitritos en nitrógeno,

caracterizado por que se realiza una serie de mediciones en tiempo real en el efluente a tratar, en el desecho y en el reactor biológico, por que los resultados de las mediciones se envían a un medio de cálculo y de control (C), en particular un controlador, que, según un programa, evalúa la carga volúmica nitrogenada a tratar en el afluente, y se determina el número mínimo de fases de alimentación de un ciclo completo en función de ésta carga nitrogenada y del volumen mínimo de líquido en el reactor, según la fórmula siguiente:

donde, Nalimmin : número mínimo de fases de alimentación FNH4,j : carga nitrogenada diaria [NH4+]eff :concentración en amonio en el efluente que sale del reactor Vmin : volumen líquido mínimo (después de la extracción y antes de la alimentación) NRBS : número de ciclos completos RBS por día [NH4+]inhib : concentración en amonio inhibidora de la biomasa nitritadora, de forma que la concentración en nitrógeno de la fracción volúmica inyectada se diluya en el volumen de líquido que

permanece en el reactor, lo cual permite evitar la inhibición de las bacterias nitritadoras, siendo la carga nitrogenada de la fracción volúmica sin embargo suficiente para asegurar en el reactor un «de golpe» o pico (P) de carga amoniacal o vertido de cada fracción, favorable para el desarrollo de la biomasa productora de nitritos.
2.

Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que se evalúa la carga volúmica nitrogenada a tratar en el afluente por medición de la conductividad (X) y del caudal (Q) del afluente.
3.

Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la carga nitrogenada de la fracción volúmica inyectada es suficiente para asegurar, en el vertido de esta fracción en el reactor, un pico (P) de carga amoniacal, que es y permanece superior al 125% de la concentración amoniacal que caracteriza el final del subciclo en cuestión, durante un tiempo como máximo igual a la cuarta parte del tiempo de duración del subciclo.
4.

Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se mide y controla la concentración en oxígeno disuelto en el reactor para mantenerla en valores entre 0 y 2 mg O2/l limitando con ello el tiempo de duración de las fases aireadas y adaptando con ello el aporte de oxígeno a la carga a tratar.
5.

Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que las oscilaciones de concentración en oxígeno disuelto están limitadas entre 0 y 2 mg O2/l por un número mínimo Nbiolmin de subciclos aeróbicos/anóxicos.
6.

Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que el número (NC) de subciclos efectivamente aplicado es el valor más alto entre Nalimmin y Nbiolmin.
7.

Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se mide el pH en el reactor y se asegura una alternancia de fases aproximadas de nitrificación y desnitrificación limitando con ello las oscilaciones de pH entre 6,5 y 8,5, de preferencia entre 7 y 8.
8.

Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se mide la temperatura en el reactor, y se asegura una regulación de la temperatura con el fin de mantenerla entre 5 y 45oC.
9.

Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que ciclos biológicos tipo «aeróbico/anóxico», con tiempos de duración de las fases aireadas y anóxicas fijados, están predefinidos, y el tiempo de duración total tC de estas fases de reacción se calcula en función del número de ciclos NC:

tC = (tRBS – talim – tsedim – textract)/NC

donde,

tRBS : tiempo de duración del ciclo RBS global

talim : tiempo de duración global de la alimentación (no fraccionada)

tsedim : tiempo de duración de la fase de sedimentación

textract : tiempo de duración de la fase de extracción
10.

Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tiempo de inyección de la fuente carbonada durante la fase no aireada se determina a partir de las mediciones de la carga nitrogenada entrante.
11.

Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se aplica en el tratamiento de sobrenadantes de digestores anaerobios.
12.

Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que se aplica en el tratamiento de condensados de tratamiento de gas.
13.

Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que se aplica en el tratamiento de lixiviados de descarga.
14.

Instalación de tratamiento de efluentes concentrados en nitrógeno, en particular conteniendo más de 100 mg N/l, que utiliza una oxidación de amonio en nitritos seguida de una desnitrificación de los nitritos en nitrógeno gaseoso en un reactor biológico secuencial (1) cuyas fases de reacción se fraccionan, conteniendo este reactor bacterias nitrificadoras, estando previstas las condiciones de funcionamiento para evitar una inhibición de las bacterias nitrificadoras por una concentración demasiado elevada en nitrógeno e inhibir al máximo la acción de las bacterias nitrantes, vertiéndose un volumen de afluente a tratar en un ciclo completo en el reactor por fracciones volúmicas sucesivas, siendo el ciclo completo de tratamiento dividido en subciclos sucesivos, comprendiendo cada subciclo una fase de alimentación por una fracción volúmica, luego una fase de aireación para provocar la nitrificación, luego una fase anóxica durante la cual la aireación se detiene y se introduce una fuente carbonada en el reactor para la transformación de los nitritos en nitrógeno,

caracterizado por que comprende medios de medición (17, 18), particularmente una sonda (17) de medición de la conductividad (X) y un medidor de caudal (18) para medir el caudal (Q) del afluente, para realizar una serie de mediciones en tiempo real en el efluente a tratar, en el desecho y en el reactor biológico, estando estos medios de medición conectados a un medio de cálculo y de control (C), en particular un controlador, que, según un programa, evalúa la carga volúmica nitrogenada a tratar en el afluente, y determina el número de fases de alimentación de un ciclo completo en función de esta carga nitrogenada y del volumen mínimo de líquido en el reactor, según la fórmula siguiente:

donde, Nalimmin : número mínimo de fases de alimentación FNH4,j : carga nitrogenada diaria

5 [NH4+]eff :concentración en amonio en el efluente que sale del reactor Vmin : volumen líquido mínimo (después de la extracción y antes de la alimentación) NRBS : número de ciclos completos RBS por día [NH4+]inhib : concentración en amonio inhibidora de la biomasa nitritadora, de forma que la concentración en nitrógeno de la fracción volúmica inyectada se diluya en el volumen de líquido que

10 permanece en el reactor, lo cual permite evitar la inhibición de las bacterias nitritadoras, siendo la carga nitrogenada de la fracción volúmica sin embargo suficiente para asegurar en el reactor un «de golpe» o pico (P) de carga amoniacal en el vertido de cada fracción, favorable para el desarrollo de la biomasa productora de nitritos.
15. Instalación según la reivindicación 14, caracterizado por que comprende una sonda de medición de conductividad (19) y un medidor de caudal (20) en el efluente saliente, y diferentes captadores en el reactor (1), en

15 particular captadores de conductividad (21), de concentración en oxígeno disuelto (22), de potencial redox (23) y de pH (24), estando todas estas sondas y captadores conectados con el controlador (C) para permitir un seguimiento en continuo de la evolución del tratamiento y el control de acciones correctivas.
16. Instalación según la reivindicación 14 ó 15, caracterizado por que comprende una fuente carbonada (8) y una bomba dosificadora (9) controlada por el controlador (C) para el tiempo de inyección de la fuente carbonada durante

20 una fase anóxica, determinándose este tiempo de inyección a partir de las mediciones de la carga nitrogenada entrante.
17. Instalación según una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado por que comprende medios de aireación (10, 11,12) controlados por un controlador (C) según las mediciones de concentración en oxígeno disuelto.