Las normativas cada vez más estrictas y emergentes para el tratamiento de aguas residuales exigen la eliminación eficaz de contaminantes potencialmente perjudiciales antes de que el efluente pueda descargarse al medio ambiente. En el siguiente artículo, Simon Emms, Business Development Manager, analiza los beneficios de la digestión aeróbica y anaeróbica y explica cómo la combinación de ambas puede utilizarse para lograr un régimen de tratamiento óptimo.
En el caso de aguas residuales más complejas o contaminadas, el proceso de tratamiento suele llevarse a cabo en varias fases para eliminar distintos contaminantes:
- Fase primaria: Eliminación de residuos sólidos mediante sedimentación o flotación, como los sistemas de eliminación de sólidos IDRAFLOT® DAF, Multiflo™ o Discfilter.
- Fase secundaria: Eliminación de materia orgánica mediante procesos biológicos, como la descomposición microbiana.
- Fase terciaria: Puede consistir en una eliminación básica de TSS (sólidos en suspensión totales) o en un tratamiento adicional para cumplir con la calidad del agua requerida para su vertido o, en algunos casos, para su reutilización in situ.
La fase secundaria de eliminación “orgánica” trabaja a un nivel más profundo que la fase primaria para degradar o descomponer físicamente los contaminantes mediante el uso de microorganismos aeróbicos y anaeróbicos, como bacterias, algas y hongos. Para que esta fase se lleve a cabo de la forma más eficaz posible, hay varios factores que deben considerarse, entre ellos cómo se ha generado el agua residual, así como las implicaciones en tiempo, energía y costes, además de los requisitos del efluente o del resultado final. La solución óptima que tenga en cuenta todos estos factores puede ser utilizar uno o una combinación de procesos de digestión aeróbica y anaeróbica.
¿Qué es el tratamiento aeróbico?
El tratamiento aeróbico de efluentes es un proceso biológico que utiliza oxígeno para descomponer contaminantes y sustancias contaminantes. El oxígeno se mezcla continuamente en el agua residual mediante un dispositivo mecánico de aireación, como un soplador o compresor de aire. Los microorganismos aeróbicos se alimentan de la materia orgánica presente en el agua residual, convirtiéndola en dióxido de carbono y biomasa, que puede eliminarse posteriormente, dando como resultado un agua lo suficientemente limpia para su vertido.
Un ejemplo de sistema biológico aeróbico sería AnoxKaldnes™ MBBR (Reactor biológico de lecho móvil), un sistema biológico de alto rendimiento que utiliza soportes de medio móvil para reducir el tamaño total y la superficie requerida en comparación con los procesos biológicos convencionales. Si se requiere reutilización del agua, también puede emplearse MBR (Biorreactor de membrana), que es otro proceso aeróbico.
Características y ventajas clave del tratamiento aeróbico
El tratamiento aeróbico de aguas residuales es un proceso estable y sencillo que elimina eficazmente contaminantes perjudiciales para producir un efluente de alta calidad. Sin embargo, el componente de oxigenación del proceso puede requerir un alto consumo energético, lo que puede afectar a los costes de operación y mantenimiento, por lo que el diseño de la planta es un aspecto clave para optimizar dichos costes.
En los sistemas aeróbicos también pueden formarse biosólidos, cuando los microorganismos no pueden digerir completamente algunos residuos sólidos, además de contener exceso de biomasa procedente del proceso biológico. Normalmente, un proceso aeróbico requiere la implementación de una etapa de eliminación de sólidos para retirar esta biomasa, como los sistemas IDRAFLOT® o Hydrotech Discfilter. Esto es completamente normal en la operación de plantas aeróbicas.
¿Qué es la digestión anaeróbica?
La digestión anaeróbica trata aguas residuales de media a alta carga contaminante utilizando bacterias para transformar los residuos orgánicos en energía. Es un proceso biológico que ocurre de forma natural en las condiciones adecuadas; sin embargo, para su uso a gran escala, el proceso se optimiza en tanques digestores cerrados sin aporte de oxígeno. Los microorganismos digieren la materia orgánica residual y la convierten en biogás.
Características y ventajas clave de la digestión anaeróbica
La digestión anaeróbica puede utilizarse para tratar una amplia gama de residuos orgánicos y aguas residuales, desde aplicaciones agrícolas hasta industriales. Es un proceso flexible que puede ser menos intensivo en energía que la digestión aeróbica y cuyo equipamiento suele tener una menor huella de implantación, lo que resulta beneficioso para instalaciones industriales con espacio limitado o acceso restringido. La digestión anaeróbica produce menos lodos en comparación con las plantas aeróbicas convencionales, pero con el beneficio añadido de la producción de biogás, que puede utilizarse como fuente de energía renovable (gas natural/metano). Esto puede contribuir a los objetivos ESG y proporcionar energía in situ, ayudando a proteger al propietario de la instalación frente a las fluctuaciones del mercado energético.
En algunos casos, la digestión anaeróbica debe ir seguida de una planta aeróbica para garantizar que el agua sea lo suficientemente segura para su vertido en cursos de agua. No obstante, Veolia puede ayudar a los clientes a determinar los requisitos exactos trabajando con sus especialistas internos en procesos e ingeniería.
La combinación de tratamiento definitiva
Tanto la digestión aeróbica como la anaeróbica pueden contribuir al avance hacia la economía circular, en la que los residuos que normalmente se descartan se convierten sistemáticamente en recursos valiosos para otros usos (de residuos a energía).
Ambos métodos presentan beneficios demostrables, por lo que una combinación de procesos aeróbicos y anaeróbicos puede emplearse en el tratamiento de aguas residuales para garantizar la eliminación completa de contaminantes y nutrientes. Para combinar eficazmente estos sistemas, es fundamental evaluar cuidadosamente la calidad del agua de entrada (influyente) y del agua de descarga, así como considerar si la instalación podría beneficiarse de subproductos como el biogás para apoyar la generación de energía in situ.
Para obtener más información y analizar las opciones tecnológicas disponibles para las necesidades de tratamiento de aguas residuales de su instalación, póngase en contacto con nosotros.
