El tratamiento biológico de aguas residuales utiliza microorganismos como bacterias, algas y protozoos para ayudar en la descomposición de la materia orgánica. Entienda.
Realizar el tratamiento biológico de aguas residuales es aprovechar al máximo los procesos naturales para la limpieza del agua. Aunque no es visiblemente complejo, implica una armonía entre biología y bioquímica, por lo que necesita los equipos y etapas correctos.
También existen diferentes métodos para realizar el tratamiento biológico de aguas residuales, según la necesidad local. Entre los tipos de residuos que se tratan, se encuentran desde metales pesados hasta materia orgánica. Por lo tanto, el tratamiento biológico de aguas residuales permite que el descarte de estas sustancias sea adecuado, siempre que se cumplan las debidas etapas de procesamiento.
¿Qué es el tratamiento biológico de aguas residuales?
El tratamiento biológico de aguas residuales, también conocido como tratamiento biológico de efluentes, utiliza los procesos naturales de bacterias y otros microorganismos para descomponer la materia orgánica presente en los efluentes industriales y domésticos.
En una estación de tratamiento de aguas residuales (EDAR), corresponde al tratamiento secundario — la etapa que viene después del tratamiento preliminar y primario (que eliminan sólidos y parte de la carga física) y antes de posibles etapas terciarias de pulido.
Llamamos efluentes a todos los residuos provenientes de las actividades industriales y domésticas, como agua de lavado, compuestos orgánicos e inorgánicos, lixiviados de vertederos, agua de descarga, de cajas de grasa y varios otros tipos. Cuando no se tratan, generan un impacto negativo en el medio ambiente, causando contaminación, muerte de animales marinos y varias enfermedades.
A través del tratamiento biológico, las sustancias orgánicas se descomponen con procesos celulares normales, convirtiéndose en un tratamiento más económico en comparación con otros métodos. Además del costo-beneficio, el tratamiento biológico de aguas residuales también permite versatilidad. El proceso es capaz de descomponer tanto materiales como basura y alimentos como toxinas. Para ello, se pueden utilizar dos técnicas distintas: aerobia o anaerobia.
Tratamiento aeróbico
En el caso del tratamiento biológico de aguas residuales a través del proceso aeróbico, estamos hablando de la presencia de oxígeno. Entre los métodos y recursos, como tanques sépticos o zanjas de oxidación, hay algunos más importantes y esenciales:
- Aeración por aspersión;
- Lodos activados;
- Filtros de goteo;
- Tratamiento de tanques y lagunas;
- Digestión aeróbica.
Cabe considerar que los humedales construidos con el fin de tratar las aguas residuales también pueden incluirse aquí. Los lodos activados son uno de los ejemplos aeróbicos más antiguos, utilizado incluso para tratamientos de residuos industriales. Fábricas de celulosa y papel, por ejemplo, generan efluentes que pueden ser tratados a partir del método biológico aeróbico.
Tratamiento anaeróbico
Con respecto al tratamiento biológico de aguas residuales en modo anaeróbico, la principal característica es el hecho de que no hay presencia de oxígeno en la descomposición. Por lo tanto, es un método contrario al anterior. Para ello, las bacterias son las principales aliadas, realizando la degradación del material.
Uno de los usos más conocidos del tratamiento biológico de aguas residuales es la digestión anaeróbica en la recuperación de energía. ¿Qué significa esto? Que el residuo se convierte en energía, como ocurre con el metano para la producción de biogás.
En Brasil, uno de los equipos anaeróbicos más utilizados es el reactor UASB (reactor anaeróbico de flujo ascendente y manto de lodo), muy común en las estaciones de tratamiento por ser compacto, de bajo costo operativo y por producir biogás.
Aeróbico vs. anaeróbico: principales diferencias
| Criterio | Tratamiento aeróbico | Tratamiento anaeróbico |
|---|---|---|
| Oxígeno | Presente (exige aireación) | Ausente |
| Velocidad | Más rápido | Más lento |
| Energía | Consume energía en la aireación | Puede generar energía (biogás) |
| Generación de lodo | Mayor | Menor |
| Olor | Menor | Mayor (requiere control) |
| Ejemplos | Lodos activados, lagunas aireadas | Reactor UASB, biodigestores |
Tratamiento MABR
Entre los tipos de tratamiento biológico de aguas residuales, también están surgiendo algunas técnicas y procesos tecnológicos. Uno de ellos es el Reactor de Biofilme por Membrana Aireada (MABR), que ahorra el uso de energía hasta en un 90%.
Actualmente, esta técnica de tratamiento biológico de aguas residuales ya se utiliza en países como China y Estados Unidos. Además de optimizar el proceso, también permite crear sistemas de monitoreo remoto y mejora la capacidad de los efluentes.
Tratamiento adicional
Además, existe una última posibilidad de tratamiento biológico de aguas residuales que trataremos aquí. Para que estén adecuados a la regulación ambiental y sigan todas las directrices, normalmente los métodos citados anteriormente pueden necesitar complementaciones.
Con respecto a esto, estamos hablando de etapas adicionales como el tratamiento UV, otras opciones de filtración (ósmosis inversa, ultrafiltración, etc.) y cloración. Además, frecuentemente se crean alternativas por investigadores en todo el mundo para ahorrar energía y aumentar la eficiencia de los tratamientos.
Etapas del tratamiento biológico de aguas residuales
En un proceso de tratamiento biológico de efluentes, tenemos algunas etapas bien conocidas que pueden detallarse aquí como ejemplo de lo que acaba de leer. ¡Consulte un poco más a continuación!
1) Cribado
Después de que los residuos llegan por el camión cisterna, el tratamiento biológico de aguas residuales inicia su proceso por el cribado. En esta etapa, se eliminan los sólidos, ya sean grandes o pequeños.
Esto permite que no se tengan problemas en las etapas siguientes, donde se utilizarán bombas y tuberías. En general, se eliminan trozos de madera, plásticos, entre otros materiales que serían perjudiciales para el proceso.
2) Estación de bombeo
En la estación de bombeo, el tanque debe poseer bombas y válvulas con una conexión eficiente. A partir de ello, será posible vencer las barreras de topografía del terreno y seguir con el tratamiento adecuado.
3) Caja de arena
Aunque existe la primera etapa para eliminar sólidos, algunos de ellos logran superar las barreras. Sin embargo, en la etapa de la caja de arena serán eliminados, ya que tiene baja velocidad de flujo para decantar las partículas y “raspar” el fondo. Los residuos deben ser debidamente encaminados al vertedero sanitario.
4) Lagunas aireadas
En la fase en que los residuos llegan a las lagunas aireadas, un difusor “sopla” el aire y se mantiene el nivel de oxígeno necesario. Así, los microorganismos realizan su trabajo de digerir y consumir la materia orgánica. Además, es una etapa más demorada, llegando hasta tres días para finalizar.
5) Lagunas de decantación
Después de la etapa anterior, se forman flóculos más pequeños que seguirán a la decantación por hasta un día de proceso. Con ello, se crea una especie de lodo.
6) Dragado
En general, las lagunas de la etapa anterior pasan por un dragado que busca prevenir la acumulación de lodo. Gracias a ello, el lodo no acompaña al agua que se trata y garantiza la calidad de todo el tratamiento biológico de aguas residuales.
7) Secado y tratamiento del lodo
Después de ser dragado, el lodo necesita finalizar su secado, ya que aún no está 100% sólido. Para ello, se añaden flóculos mayores que separan el resto en centrífugas para resultar en un lodo pastoso.
8) Compostaje
Para finalizar el tratamiento, puede haber una etapa de compostaje para garantizar el enfoque ambiental. Esta etapa, sin embargo, dependerá del sistema de cada empresa.
¿Cómo podemos ayudar en el tratamiento biológico de aguas residuales?
Ya tenemos know-how en la producción de líneas especiales hechas solo para este tipo de uso, como la línea TechBIO: el medio biológico en forma de “tubetes” (con 32, 50 o 63 mm de diámetro y 50 mm de longitud), además de otros productos que garantizan mayor área de superficie para la fijación de los microorganismos y aceleran el tratamiento, reduciendo etapas. Este mayor contacto es precisamente lo que potencia la acción de las bacterias en el biofilm. Además, no utilizamos productos originarios del reprocesamiento de envases de agrotóxicos, que podrían matar las bacterias y perjudicar todo el proceso.
El tratamiento biológico de aguas residuales también depende directamente de la calidad de la estructura montada, incluyendo el material que permite el flujo de los residuos. Las tuberías, por ejemplo, deben permitir el mejor proceso en cualquiera de los métodos adoptados.
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