Ecodena México
El proceso más utilizado y conocido en el tratamiento biológico de aguas es el proceso de lodos activados. El tratamiento biológico de las aguas residuales consiste en eliminar los contaminantes del agua mediante el uso de una gran variedad de microorganismo (bacterias, hongos, levaduras, protozoarios, nematodos). Es decir, la eliminación de la materia orgánica soluble e insoluble, así como el nitrógeno y fósforo, la coagulación de los sólidos coloidales no sedimentables y la estabilización de la materia orgánica son llevadas a cabo eficientemente por la acción biológica. La aireación de aguas residuales es una parte integral de la mayoría de los sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales.
En el tratamiento de aguas residuales municipales e industriales, la aireación es parte del paso conocido como proceso de tratamiento secundario. El proceso de lodos activados es la opción más común en el tratamiento secundario. La aireación tiene un doble objetivo, al suministrar oxígeno a los microorganismos (respiración exógena y endógena) y proporcionar la mezcla para que los microorganismos estén suspendidos y en contacto con la materia orgánica presente en el agua residual. Con el objetivo de reducir el uso de elementos químicos, la aireación es la mejor alternativa natural para tratar aguas residuales, además tiene mayor eficiencia de remoción de contaminantes orgánicos y elimina también los malos olores habituales en ellas.
Los lodos activados se fundamentan en la utilización de un reactor aeróbico, en el cual se proporciona aire, mantenido a los microorganismos en suspensión, principalmente bacterias heterótrofas facultativas, que crecen naturalmente en el agua residual y se agrupan formando flóculos que a su vez forman una masa microbiana activa llamada “lodo activado”, descomponiendo y metabolizando la materia orgánica disuelta y particulada presente en el agua, la cual contiene carbono, convirtiéndola en productos más simples (dióxido de carbono y agua) y nuevas bacterias.
La mezcla de los lodos activos y del agua residual se denomina “licor de mezcla”. Los microorganismos presentes en el licor de mezcla necesitan oxígeno para oxidar los contaminantes presentes en el agua residual y permitir que se produzca la biodegradación. El oxígeno promueve y acelera el crecimiento microbiano, por lo que la restauración de éste es importante ya que el agua debe tener suficiente oxígeno para sostener la vida de los microrganismos. Sin la presencia de suficiente oxígeno, las bacterias no pueden biodegradar la materia orgánica entrante en un período de tiempo razonable. Y la biodegradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno es un proceso biológico muy lento.
Es por ello indispensable que la concentración de oxígeno disuelto en el reactor aerobio debe ser la adecuada. Muchas plantas de tratamiento de agua residuales operan fuera de su capacidad diseñada, lo que resulta en una menor eficiencia, desgaste excesivo del equipo y costos. Para asegurar que el oxígeno es suficiente para llevar a cabo el proceso de lodos activos, la concentración de oxígeno disuelto siempre ha de ser mayor a cero. Si la concentración de oxígeno disuelto en el reactor aerobio es baja, la velocidad de consumo de contaminantes también será baja.
En general, la concentración mínima de oxígeno disuelto en el tanque de aireación se debe mantener en 1.0–2.0 mg O2/L, aunque en algunos casos (sistemas con nitrificación) puede estar entre 2–4 mg O2/L. Los valores superiores a 4 mg O2/L apenas mejoran la operación, pero aumentan considerablemente los costos de operación. Además, en cuanto a las dimensiones de los tanques de aireación, se tiene que cuanto más tenga de profundidad, mayor es la transferencia de oxígeno debido a que la burbuja tiene mayor tiempo de ascendencia.
La determinación de los requerimientos de oxígeno en el reactor aeróbico, se expresa en la siguiente ecuación:
Donde:
A su vez los caudales de aire a suministrar en los reactores aeróbicos, dependen principalmente de la tasa de transferencia (SOTE), requerimientos de oxígeno y condiciones del lugar, representado en la siguiente ecuación:
Donde:
En una planta de tratamiento de aguas residuales, los sistemas de aireación son responsables de aproximadamente desde el 50 al 70% del uso de energía, siendo un porcentaje significativo en los costos operativos. Por lo que el objetivo es buscar formas de maximizar la eficiencia y minimizar el consumo de energía. En ese sentido se debe fomentar las estrategias y tecnologías que brinden una mayor eficiencia energética.
En ECODENA México nuestras plantas de tratamiento de aguas residuales están diseñadas bajo el proceso de lodos activados, calculando los requerimientos de oxígeno adecuados y con ello poder tener una calidad de agua a la salida de nuestras plantas, con el cumplimiento de las NOM 001, 002 y 003 de SEMARNAT. Además, contamos con soplante de aire de muy bajo consumo energético y difusores de aire de burbuja fina que generan mayor transferencia de oxígeno, debido al menor tiempo de ascensión de la burbuja y mayor contacto en el agua. Comunicate con nosotros y con gusto te apoyamos en tu proyecto.
