Tipos de sistemas aeróbicos de tratamiento de aguas residuales y sus ventajas

En 2024, la demanda de un tratamiento de aguas residuales eficiente y sostenible alcanzará un máximo histórico, impulsada por el aumento de los vertidos industriales, los desafíos que plantean las aguas residuales urbanas y las normativas medioambientales más estrictas.

Según el Informe sobre el Agua de las Naciones Unidas , casi el 80% de las aguas residuales del mundo se vierten sin tratamiento , lo que provoca una grave contaminación del agua.

Dado que los gobiernos y las industrias se centran en soluciones descentralizadas para el tratamiento de aguas residuales, los métodos de tratamiento biológico, especialmente el tratamiento aeróbico de aguas residuales , han cobrado protagonismo por su eficacia para descomponer los contaminantes, al tiempo que reducen la producción de lodos y las emisiones de gases de efecto invernadero.

Normalmente, una planta de tratamiento de aguas residuales pasa por tres procesos importantes: Primario, Secundario y Terciario, de los cuales la fase de tratamiento biológico cae dentro de la etapa secundaria.

La fase de tratamiento biológico es principalmente de dos tipos: Tratamiento Aeróbico y Tratamiento Anaeróbico.

El tratamiento aeróbico de aguas residuales utiliza oxígeno para degradar contaminantes orgánicos y otros contaminantes como el nitrógeno y el fósforo.

Un dispositivo de aireación mecánica, como un soplador de aire o un compresor, crea burbujas de aire para cumplir dos propósitos principales: aireación y agitación.

La aireación proporciona oxígeno al efluente, utilizado por los microbios aeróbicos que aceleran la degradación del efluente.

La cantidad de oxígeno disuelto que necesitan los organismos aeróbicos para descomponer la materia orgánica en moléculas más pequeñas se conoce como demanda biológica de oxígeno o DBO.

Se utiliza frecuentemente para cuantificar la degradación de contaminantes orgánicos por parte de estos microbios.

La introducción de contaminantes como descargas industriales, desechos fecales domésticos o escorrentía de fertilizantes puede generar niveles elevados de DBO, lo que indica una concentración elevada de material biodegradable en las aguas residuales.

Debido a que estos organismos necesitan oxígeno, los sistemas aeróbicos necesitan una forma de proporcionarlo a la biomasa.

Esto se puede lograr incluyendo estanques de tratamiento de aguas residuales, que ofrecen una gran superficie para introducir aire en las aguas residuales, o incorporando dispositivos de aireación mecánica.

Después de comprender el propósito de una planta de tratamiento de aguas residuales, analicemos el funcionamiento del sistema de tratamiento.

¿Cómo funcionan los sistemas de tratamiento aeróbico de aguas residuales?

Un sistema de tratamiento biológico de aguas residuales puede constar de múltiples procedimientos y una amplia variedad de microorganismos, dependiendo de la composición química de las aguas residuales y de las necesidades del efluente.

Además, necesitarán sistemas operativos específicos que cambiarán según el entorno requerido para mantener tasas de crecimiento de biomasa ideales para poblaciones microbianas particulares.

Por ejemplo, a menudo es necesario monitorear y modificar la aireación para mantener un nivel constante de oxígeno disuelto y mantener las bacterias en el sistema multiplicándose al ritmo apropiado para cumplir con los estándares de descarga.

Además del oxígeno disuelto, los sistemas biológicos con frecuencia deben equilibrarse en cuanto a flujo, carga, pH, temperatura y nutrientes.

Ahora que entendemos cómo funcionan, aprendamos sobre los tipos de sistemas de tratamiento aeróbico de aguas residuales.

Tipos de sistemas de tratamiento aeróbico de aguas residuales

Lodos activados convencionales

Las aguas residuales de la fase de tratamiento primario ingresan a un tanque de aireación, donde se producen los procesos de lodos activados.

Después de la aireación, el material orgánico se descompone y es devorado por microorganismos aeróbicos suspendidos (que flotan libremente), lo que da como resultado sólidos biológicos que floculan en grupos o flóculos más grandes.

Las aguas residuales se separan de los flóculos suspendidos por sedimentación después de entrar en un tanque de sedimentación o un clarificador.

La biomasa desarrollada se controla reciclando el lodo activado en el tanque de aireación, mientras que los sólidos adicionales se descartan como lodo.

Los sistemas de tratamiento de lodos activados a menudo demandan más área y producen enormes cantidades de lodos, lo que conlleva gastos de eliminación asociados.

Aun así, sus costos de capital y mantenimiento son relativamente modestos en comparación con soluciones alternativas.

Biorreactor de membrana (MBR)

Los MBR son tecnologías de vanguardia para el tratamiento biológico de aguas residuales que combinan lodos activados por crecimiento suspendido convencionales con filtración por membrana, en lugar de sedimentación, para separar y reciclar los sólidos suspendidos.

Un MBR típico puede constar de tanques de tratamiento aeróbico (o anaeróbico en un sistema anaeróbico), un sistema de aireación, mezcladores, un tanque de membrana, un sistema de limpieza en el lugar y una membrana de ultrafiltración de fibra hueca o de lámina plana.

Como resultado de sus numerosas piezas y procesos de limpieza, son conocidos por sus altos costos de capital, operación y mantenimiento.

Biorreactores de lecho móvil (MBBR)

Los MBBR suelen constar de tanques de aireación llenos de diminutos soportes móviles de biopelícula de polietileno, que se mantienen en el recipiente mediante tamices de retención de medios.

Gracias a los portadores de biopelícula suspendidos y en movimiento, los MBBR permiten tratar aguas residuales con alto contenido de DBO en un área más pequeña y sin obstrucciones.

Los clarificadores secundarios se utilizan comúnmente después de los MBBR, pero no se recicla ningún lodo en el proceso.

El exceso de lodo se sedimenta, se recoge en una suspensión y se transporta como residuo sólido, o bien, la suspensión se retira mediante un camión de vacío.

Después de comprender los tres procesos involucrados en los sistemas aeróbicos de aguas residuales, ¿conoce las ventajas de instalar este sistema en su planta de tratamiento de aguas residuales?

Ventajas de los sistemas aeróbicos de tratamiento de aguas residuales

El tratamiento aeróbico requiere el suministro de oxígeno para mantener los microorganismos aeróbicos.

En comparación con el tratamiento anaeróbico, la aireación tiene las ventajas de reducir el olor, la nitrificación del amoníaco a nitrato (reduciendo potencialmente las emisiones de amoníaco), tener una forma de nitrógeno fácilmente disponible para los cultivos pero también ser más susceptible a la lixiviación y reducir los gases de efecto invernadero, principalmente el metano.

Es un proceso confiable, sencillo y eficiente que ayuda a mejorar la calidad de las aguas residuales, haciéndolas aptas para su uso.

Los lodos resultantes son inodoros y pueden reutilizarse como fertilizantes orgánicos en la industria agrícola.

Sin embargo, a veces estos sistemas pueden funcionar mal si los microbios no son capaces de tratar el efluente de aguas residuales.

Para superar estos problemas, hemos realizado años de investigación y hemos formulado soluciones que pueden mejorar el funcionamiento general de la planta de tratamiento de aguas residuales sin realizar cambios importantes en el sistema existente.

La cepa microbiana ayuda a reducir los altos niveles de DQO/DBO, reducir los volúmenes de lodos, reducir los altos niveles de TSS y mejorar la eficiencia de la planta.

Esta tecnología ha tratado más de 10 mil millones de litros de aguas residuales en todo el mundo.

Seguimos ayudando a industrias como la química, la láctea, la farmacéutica, la de tintes, la textil y otras a tratar sus efluentes con la tecnología adecuada.

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