Tratamiento de aguas residuales

1. TRTAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES

1. Sistemas Aeróbicos

La digestión aeróbica es la descomposición de materia orgánica en presencia de oxígeno, los lodos son dispuestos en un tanque de aireación aparte donde se lleva a cabo la oxidación de materia biodegradable.

El proceso consta de dos fases, la primera fase es la exponencial donde los microorganismos se reproducen al entrar en contacto con el sustrato, aumentando el consumo de oxigeno debido a la absorción de la materia orgánica para la síntesis de nuevos microrganismos.

La segunda fase es la de crecimiento declinante; donde la tasa de crecimiento de los microorganismos disminuye. Las fuentes de carbono son reducidas por lo que se reduce también el consumo de oxígeno. En el momento que solo se pueda asegurar la subsistencia de los microorganismos, estos se oxidan mediante metabolismo endógeno (Varnero,2011).

Las principales ventajas de los sistemas de digestión aeróbica son el bajo costo de inversión inicial, la sencilla operación del sistema, no hay liberación de olores y se da una reducción de coliformes fecales.  Entre las desventajas de los sistemas aeróbicos podemos mencionar el elevado costo de operación por el alto consumo energético, ocupan mucha área superficial (Ortiz,2012).

1. Sistemas Anaeróbicos

La digestión anaeróbica es el proceso biológico en el cual se degrada materia orgánica en ausencia de oxígeno. En este proceso los microorganismos transforman materia orgánica compleja en moléculas de menor peso y que son solubles en agua (Llumiquinga, 2019). Este proceso permite un tratamiento eficiente de aguas residuales, ya que permite una mejor estabilización en lo referente al DBO y DQO de efluentes de alta carga orgánica utilizando una necesidad menor de nutrientes (Cendales, 2011).

La digestión anaeróbica tiene como productos finales el biogás y el material digerido mejor conocido como biosólido. El biogás está formado en su mayoría por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), además de poseer otros gases en menor cantidad (Parra, 2014). El biogás producido tiene un alto contenido energético por lo que puede ser utilizado como una fuente de energía renovable. El material digerido por su parte, tiene alto contenido de nutrientes que pueden ser bien aprovechados como fertilizante en actividades agrícolas (Rodríguez, 2013).

La digestión anaeróbica se lleva a cabo con un menor desprendimiento de energía que la digestión aeróbica, lo que conlleva a un mayor contenido de energía en los subproductos (Mora, 2017). Además, la producción de lodos de los sistemas anaeróbicos es baja comparado con los sistemas aeróbicos, lo que permite tener instalaciones de menor tamaño para el tratamiento. Otra ventaja de los sistemas anaeróbicos es la reducción de malos olores que se producen mientras se lleva a cabo el proceso (Arhoun, 2017).

A pesar de ser un medio eficaz para el tratamiento de aguas residuales, la digestión anaeróbica puede sufrir ciertos inconvenientes por ejemplo la dificultad de operación, presenta un alto costo de inversión inicial y requiere de un mayor tiempo de residencia (Arhoun, 2017).  Cuando se presentan problemas debido a baja carga orgánica o una relación C/N deficiente, se puede digerir el lodo orgánico con otro sustrato para complementar las características iniciales, este proceso es conocido como codigestión (Guerrero & Consuelo, 2016).

La codigestión anaeróbica es el proceso en el cual se tratan dos o más residuos orgánicos con el fin de estabilizar las características para un mejor tratamiento o para mejorar la producción de biogás. Este proceso también es capaz de mejorar el valor fertilizante del biosólido incrementando su capacidad como fertilizante (Cendales, 2011).  Al momento de realizar la codigestión se debe homogenizar la mezcla y tener en cuenta la relación de mezcla de los sustratos para evitar inhibiciones durante el proceso y poder aprovechar la sinergia para compensar cada sustrato (Llumiquinga, 2019). Entre las principales razones para la codigestión es la posibilidad de producir más biogás que la suma del biogás producido por cada sustrato individualmente, además de que se logra compartir instalaciones de tratamiento para unificar la gestión de los residuos logrando una disminución en inversión y espacio (Arhoun, 2017).

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