Tratamiento de aguas residuales por medio de lodos activados

Las aguas residuales producidas en los hogares, comercios e industrias, requieren de un tratamiento previo antes de ser descargadas nuevamente al ambiente para evitar problemas de contaminación. La Demanda Biológica de Oxigeno (DBO), es una importante medida de la calidad del agua. Es una medida de la cantidad de oxigeno necesaria por las bacterias y otros microorganismos para oxidar la materia orgánica en un periodo de 5 días. La DBO del agua potable esta alrededor de 1 , y en las aguas residuales es alrededor de 200 a 400.

Por lo general las aguas residuales aguas reciben varios tratamientos para reducir su DBO. El tratamiento primario consiste simplemente en permitir que los materiales sólidos en el agua se sedimenten. Un segundo paso del tratamiento es el permitir que las aguas residuales entren en contacto con oxigeno y microorganismos. Estos microorganismos descomponen la mayor parte de la materia orgánica en sustancias inofensivas como dióxido de carbono. En combinación el tratamiento primario y secundario pueden remover hasta un 90% de la DBO. Luego se utiliza el proceso de cloración para eliminar las bacterias del efluente y poder retornarlo a los sistemas pluviales de manera segura.

Uno de los métodos mas utilizados para el tratamiento de aguas es el de lodos activados. El proceso de lodos activados comprende el uso deliberado de los microorganismos en las aguas residuales para convertir el carbono en tejido celular y en productos finales con componentes de oxigeno, como el dióxido de carbono y agua. Además existen un limitado numero de microorganismos que obtienen su energía oxidando el nitrógeno en la amoníaco.

La mayoría de estos microorganismos son bacterias aunque también hay otros como hongos, protozoos y virus. El éxito del sistema de lodos activados depende del establecimiento de una variedad apropiada de estos microorganismos que se encargan de la remoción de la materia orgánica.

Los sistemas de lodos activados comprenden varias partes, siendo la primera el tanque de aireación. El tanque de aireación es un tanque donde se introduce el oxigeno que necesitan los microorganismos del sistema y ayuda a mezclar adecuadamente los lodos. Luego los lodos son pasados por un proceso de clarificación, en el que los sólidos son separados de los líquidos por los procesos de sedimentación y floculación. La floculación es la formación de partículas agregadas por la adherencia de microorganismos filamentosos. Luego de este proceso los lodos estarán divididos en una parte con un bajo nivel de sólidos en suspensión, en la parte superior, y otra con una capa más espesa de sólidos en el fondo.

Por lo general la relación entre lodo y aguas residuales es de 1 a 3 o 4. En el tanque de aireación se puede mezclar ya sea aire atmosférico, u oxigeno puro, y la mezcla se puede hacer ya sea usando agitación mecánica o eyectores situados en la parte inferior de los tanques. El proceso de descomposición de las materias orgánicas es rápido en un principio y va disminuyendo en velocidad a medida que se va reduciendo la cantidad de material biológico. Por lo general estos procesos duran alrededor de 7 horas.

Parte de estos lodos activados se retornan al tanque de aireación para mantener un nivel de microorganismos óptimo en el proceso. Los lodos activados que contienen una sobre abundancia de microorganismos son retirados del sistema y el ciclo se repite.