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Tiempo de residencia celular (SRT)

mayo 12, 2025
admin

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En los sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales, como el proceso de lodos activados,  el tiempo de retención de lodos (TRL)  es uno de los parámetros operativos más importantes que afecta directamente el rendimiento de la planta de tratamiento. SRT se refiere al tiempo que los microorganismos (biomasa) permanecen en el sistema. Controlando el SRT se puede optimizar la eficiencia de eliminación de materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Este artículo revisa exhaustivamente los conceptos de SRT, los métodos de cálculo, los factores influyentes y su impacto en el rendimiento de la planta de tratamiento.

1. ¿Qué es el tiempo de retención celular (SRT)?

SRT, también conocido como  edad del lodo  , es el tiempo promedio que los microorganismos residen en un sistema de lodos activados. A diferencia del tiempo de retención hidráulica (TRH) , que está relacionado con el tiempo que las aguas residuales permanecen en el sistema, el TRS es específico de la población microbiana.

Diferencia entre SRT y HRT

alcance definición unidad Rango típico
Radioterapia de estado sólido Tiempo de residencia de los microorganismos en el sistema. cielo 3-20 días
Terapia de reemplazo hormonal El tiempo de residencia de las aguas residuales en el sistema. campana 4-24 horas

2. Importancia del control de SRT en el tratamiento de aguas residuales

  • Control del crecimiento microbiano:  los SRT más cortos pueden eliminar microorganismos y reducir la eficiencia.

  • Optimización de la eliminación de materia orgánica (DBO):  el tiempo de recuperación de materia orgánica adecuado para la descomposición de materia orgánica suele ser de 3 a 5 días.

  • Desnitrificación (Nitrificación):  Para oxidar el amoníaco a nitrato, el SRT debe ser mayor a 10 días.

  • Eliminación biológica de fósforo (EBPR):  Las bacterias que absorben fósforo requieren un SRT moderado (5 a 10 días).

  • Control de la generación excesiva de lodos:  un SRT más prolongado puede reducir la generación de lodos.

Tratamiento biológico de aguas residuales3. Cómo calcular el SRT

La fórmula básica para calcular el SRT es la siguiente:

SRT = Masa de microorganismos en el sistema (kg) Masa de microorganismos removida diariamente (kg/día) 

Cálculo práctico del SRT en lodos activados

  V×XQw×Xr+Qe 

Dónde:

  • V = volumen del tanque de aireación (m³)

  • X = Concentración de MLSS (mg/L)

  • Q_w = caudal de bombeo de lodos excedentes (m3/día)

  • X_r = Concentración de lodos de retorno (mg/L)

  • Q_e = caudal de salida del efluente (m³/día)

  • X_e = Concentración de TSS en el efluente (mg/L)

4. Factores que afectan la SRT

  1. Temperatura de las aguas residuales:  cuando la temperatura es baja, se debe aumentar el SRT.

  2. Relación alimento-microorganismo (F/M):

    • Una relación F/M más alta requiere un SRT más corto.

  3. Tipo de aguas residuales:

    • Las aguas residuales industriales generalmente requieren un SRT más largo.

  4. Necesidades de nitrificación:

    • Para eliminar el nitrógeno, el SRT debe superar el tiempo de duplicación de las bacterias nitrosantes.

5. Impacto del SRT en el rendimiento de la planta de tratamiento

A) SRT muy corto (menos de 3 días)

  • Lavar los microorganismos

  • Reducción de la eficiencia de eliminación de DBO

  • Sin desnitrificación

  • Aumento de espuma en el sistema.

b) SRT óptimo (5-15 días)

  • Eliminación adecuada de DBO y DQO

  • Posibilidad de nitrificación

  • Control de la generación excesiva de lodos

  • Estabilidad del sistema ante choques de carga orgánica

c) SRT muy largo (más de 20 días)

  • Reducir la actividad microbiana

  • Mayor probabilidad de respiración interna

  • Producción de partículas finas de lodos (flóculos de aguja)

  • Aumento del consumo de oxígeno

6. Control de operación del SRT

En la operación de una planta de tratamiento, el control del SRT se realiza mediante:

  1. Control de caudal de bombeo de exceso de lodos (WAS):

    • Aumentar WAS → Disminuir SRT

    • Reducir WAS → Aumentar SRT

  2. Control de concentración MLSS:

    • El MLSS es alto → Es necesario aumentar el WAS

  3. Lodos de depuradora de retorno (RAS):

    • La tasa de retorno suele ser del 25-100%.

7. Problemas causados ​​por un control SRT inadecuado

  • Aumento del volumen de lodos:  generalmente ocurre con un tiempo de retención de lodos (SRT) más largo

  • Lodos espumosos:   SRT muy corto o muy largo

  • Lodos finos:   Los lodos en SRT son muy largos

  • La eficiencia de la nitrificación disminuye:  a un SRT más corto

8. Guía de selección de SRT para diferentes propósitos

Propósito de purificación Autonomía SRT recomendada (días) Precauciones
Eliminación básica de DBO 3-5 Adecuado para pequeñas plantas de tratamiento.
Nitrificación 10-15 Temperatura superior a 15°C
Eliminación simultánea de nitrógeno y fósforo 8-12 Se requiere sistema anaeróbico/aeróbico
Tratamiento de aguas residuales industriales 15-30 Depende del tipo de contaminante

9. Conclusión

El tiempo de residencia celular (SRT) es uno de los parámetros más críticos en el diseño y operación de sistemas de lodos activados, que afecta directamente la eficiencia del tratamiento , la calidad del efluente y el rendimiento del lodo. El control óptimo del SRT requiere un conocimiento adecuado de las condiciones hidráulicas, la calidad del efluente influente y los objetivos del tratamiento . Al monitorear continuamente el MLSS y ajustar adecuadamente la tasa de bombeo de exceso de lodo, se puede mantener el SRT dentro del rango deseado y prevenir problemas operativos.

Preguntas frecuentes

❓ ¿En qué se diferencia la SRT de la MCRT?
No, ambos términos se refieren al mismo concepto (tiempo promedio de residencia celular = tiempo de retención de lodos).

❓ ¿Cómo aumentar el SRT en condiciones de frío?
Reduciendo la tasa de bombeo de exceso de lodos (WAS) y aumentando la concentración de MLSS.

❓ ¿El SRT afecta el consumo de energía?
Sí, los SRT más largos requieren más aireación y aumentan el consumo de energía.

❓ ¿Cuál es el método para medir SRT en el campo?
Se calcula tomando muestras del MLSS diariamente y registrando las emisiones WAS y RAS.

❓ ¿Tiene SRT un efecto desinfectante?
Sí, un SRT apropiado puede reducir la turbidez y mejorar el rendimiento de la desinfección.