La reducción de nitrógeno se refiere a la eliminación selectiva de compuestos que contienen nitrógeno del agua o de las aguas residuales para evitar daños medioambientales como la eutrofización y cumplir los requisitos legales. La reducción de los compuestos nitrogenados, en particular el amonio, el nitrito, el nitrato y el nitrógeno orgánico, reviste una importancia fundamental en el tratamiento de las aguas residuales industriales y municipales.
Índice
Compuestos nitrogenados y su impacto medioambiental
Amonio (NH₄⁺):
Se oxida mediante procesos biológicos a nitrito y después a nitrato. En altas concentraciones, el amonio es tóxico para los organismos acuáticos.Nitrito (NO₂-):
Producto intermedio de la nitrificación que es muy tóxico y puede mermar la capacidad de absorción de oxígeno de los organismos acuáticos.Nitrato (NO₃-):
Puede provocar la eutrofización de las masas de agua y es un riesgo para la salud, especialmente para el suministro de agua potable.Nitrógeno orgánico:
Consiste en proteínas, aminoácidos y otros compuestos orgánicos que son descompuestos por microorganismos.
Proceso de reducción del nitrógeno
1. procesos biológicos
Los sistemas biológicos son especialmente eficaces para reducir el nitrógeno. Los métodos más comunes son
Nitrificación:
El amonio es oxidado por bacterias nitrificantes (por ejemplo, Nitrosomonas y Nitrobacter) a nitrito y después a nitrato.Desnitrificación:
En condiciones anóxicas, los microorganismos desnitrificantes reducen el nitrato a nitrógeno elemental (N₂), que escapa a la atmósfera.Proceso de lodos activados:
Un proceso probado para la eliminación de nitrógeno en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales.Sistemas de biofiltración (por ejemplo, ALMA BHU BAF):
Estos sistemas utilizan biopelículas sobre materiales portadores especiales para descomponer los compuestos nitrogenados.MBBR (reactor de biopelícula de lecho móvil):
Una combinación de biopelículas y lodos activados que permite una nitrificación y desnitrificación eficaces.
Foto: Diseño en 3D de nuestro sistema de biofiltración ALMA BioFil Compact con nitrificación y desnitrificación.
2. procesos químico-físicos
Eliminación del amoníaco:
El amoníaco se elimina de las aguas residuales aumentando el valor del pH y la aireación.Intercambio iónico:
Elimina selectivamente los iones amonio y nitrato del flujo de agua.Precipitación de compuestos nitrogenados:
Para precipitar el amonio se utilizan productos químicos como el PAC (cloruro de polialuminio).
Foto: Nuestro sistema de flotación ALMA NeoDAF instalado en el contenedor de la sala técnica del Módulo ALMA para extraer fosfatos y nitrógeno de un lago.
3. Proceso de membrana
- Nanofiltración (NF) y ósmosis inversa (RO):
Estas tecnologías proporcionan una barrera física contra los compuestos nitrogenados y permiten separarlos de las aguas residuales.
4. procesos de oxidación avanzada (POA):
Combinar agentes oxidantes como el ozono o el peróxido de hidrógeno con luz UV para eliminar los compuestos orgánicos nitrogenados.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa ALMA OSMO Process con descalcificador y prefiltración
Ámbitos de aplicación
La reducción del nitrógeno es indispensable en muchas industrias:
- Industria alimentaria y de bebidas: aguas residuales con alto contenido en nitrógeno orgánico.
- Industria química: a menudo contiene compuestos complejos que contienen nitrógeno.
- Industria farmacéutica: altas concentraciones de nitrato y amonio.
- Tratamiento de metales y galvanoplastia: Aguas residuales de procesos que contienen nitrógeno.
Requisitos legales
En Alemania, la Ordenanza de Aguas Residuales (AbwV ) regula las concentraciones máximas admisibles de nitrógeno en las aguas residuales industriales y municipales. Estos valores deben respetarse mediante medidas de tratamiento adecuadas para evitar daños medioambientales.
Conclusión
La reducción del nitrógeno es una parte esencial del tratamiento moderno del agua y de las aguas residuales. Los compuestos nitrogenados pueden eliminarse eficazmente mediante una combinación de procesos biológicos, químico-físicos y basados en membranas. ALMAWATECH ofrece soluciones personalizadas que permiten un tratamiento del nitrógeno económico y respetuoso con el medio ambiente, adaptado a los requisitos específicos de diversas industrias.
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