En el reactor anaerobio con deflectores (ABR, por sus siglas en inglés), se tratan las distintas clases de aguas residuales, y esta tecnología puede considerarse una fosa séptica S.13 “mejorada”, en la que se utilizan deflectores para optimizar el tratamiento. El tratamiento de las aguas residuales se produce a medida que estas son forzadas a circular hacia arriba a través de una serie de cámaras, donde los materiales contaminantes se degradan de manera biológica y se convierten en una capa de lodo activa en el fondo de cada cámara.

En los ABR, se pueden tratar las aguas negras y grises crudas, y con tratamientos primarios y secundarios (con carga orgánica). El proceso operativo principal es el anaerobio (en ausencia de oxígeno) y hace uso de los mecanismos de tratamiento biológicos. Las cámaras de flujo ascendente mejoran la eliminación y la digestión de la materia orgánica. La demanda bioquímica de oxígeno (DBO) se puede reducir hasta el 90 %, lo que supera en gran medida la eliminación que puede alcanzarse en una fosa séptica convencional S.13 .

Consideraciones de diseño

Por lo general, los ABR independientes de pequeña escala tienen un compartimiento de sedimentación integrado, aunque el asentamiento principal puede producirse en un sedimentador separado T.1 u otra tecnología anterior, p. ej., una fosa séptica S.13 . Los ABR deben incluir, como mínimo, 4 cámaras (según la carga de la DBO), pero no se recomienda más de 6. La carga orgánica debe ser <6 kg/m³* al día de DBO; la profundidad del agua en el punto de salida debe ser, preferiblemente, de unos 1,8 m y no debe superarse los 2,2 m como máximo (para los sistemas grandes). El plazo de retención hidráulica no debe ser inferior a las 8 horas, y es preferible mantenerse en el rango de las 16 a 20 horas. Lo ideal es que la velocidad del flujo ascendente sea de unos 0,9 m/h, y se deben evitar las velocidades que superen los 1,2 m/h. Asimismo, se necesita tener acceso a todas las cámaras (a través de puertos de acceso) para su mantenimiento. La fosa debe ventilarse para permitir la liberación controlada de los malos olores y los gases que pueden ser nocivos. En los casos donde las aguas residuales de la cocina se encuentran conectadas al sistema, se debe colocar un dispositivo para atrapar la grasa antes del sedimentador, con el fin de evitar que el exceso de sustancias aceitosas y grasosas ingresen en el sistema y perjudiquen el proceso de tratamiento.

Materiales

Un ABR se puede construir con hormigón, fibra de vidrio, PVC o plástico, y también puede ser prefabricado. Puede necesitarse una bomba para descargar las aguas residuales tratadas cuando la conducción por gravedad no sea una opción.

Aplicabilidad

En líneas generales, construir un ABR para 20 hogares puede tomar varias semanas, aunque el proceso puede ser mucho más rápido (de 3 a 4 días) si se utilizan módulos prefabricados de plásticos de fibra reforzada. Una vez que el sistema se pone en funcionamiento, se necesitan de 3 a 6 meses (y hasta 9 en los climas más fríos) para establecer el entorno biológico y alcanzar la máxima eficiencia de tratamiento. Por lo tanto, los ABR no son aptos para implementarse en la fase de respuesta inmediata de una emergencia, y son más adecuados para los períodos de estabilización y recuperación. Además, pueden ser una solución a largo plazo. La escala del vecindario es la más adecuada, pero también pueden implementarse a nivel del hogar o en zonas de captación más amplias o edificios públicos (p. ej., las escuelas). Si bien los ABR se diseñan para que sean herméticos, no se recomienda construirlos en áreas con capas freáticas altas o que se inundan con frecuencia. En algunos casos, los módulos prefabricados pueden colocarse por encima del suelo. Los ABR se pueden instalar en todos los tipos de climas, aunque su eficiencia será más baja en los climas más fríos.

Operación y mantenimiento

Los ABR son relativamente fáciles de operar; una vez que el sistema funciona por completo, no se necesita ninguna tarea operativa específica. Para reducir el tiempo de puesta en marcha, se pueden inocular las bacterias anaerobias en el ABR, p. ej., al agregar lodo de una fosa séptica o estiércol de vaca. El sistema de debe revisar una vez al mes para controlar el nivel de residuos sólidos, y el nivel del lodo se debe revisar cada 6 meses. El vaciado de lodo debe realizarse cada 2 a 4 años, según el nivel de acumulación en el fondo de las cámaras, lo que reduce la eficiencia del tratamiento. El vaciado de lodo se realiza mejor si se utiliza la tecnología de vaciado y transporte motorizado C.2 , aunque el vaciado y transporte manual C.1 también es una opción. Se debe dejar una pequeña cantidad de lodo para garantizar la continuación de proceso biológico.

Salud y seguridad

El efluente, la espuma y el lodo deben manipularse con cuidado, ya que contienen niveles altos de patógenos. Durante la extracción del lodo y la espuma, los trabajadores deben utilizar los equipos de protección personal adecuados (botas, guantes e indumentaria). El efluente debe recibir un tratamiento posterior (p. ej., POST), si se reutilizará en la agricultura, o desecharse de la manera adecuada.

Costos

Los costos capitales de un ABR son moderados y los costos operativos son bajos. Los costos del ABR dependen del resto de la tecnología de conducción y los módulos de tratamiento utilizados; también dependen de la disponibilidad local y, por tanto, de los costos de los materiales (arena, grava, cemento, acero) o de los módulos prefabricados, y del costo de la mano de obra. Los principales costos operativos y de mantenimiento se asocian a la extracción del lodo primario y los costos de la energía eléctrica, si se utilizan bombas para la descarga (si la conducción por gravedad no es una opción).

Consideraciones sociales

Por lo general, los sistemas de tratamiento anaerobio son una tecnología de buena aceptación. Dada la delicada ecología del sistema, es necesario aumentar la concientización de los usuarios para eliminar el uso de productos químicos fuertes.