Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales: Proceso de Lodos Activados + Floculación y Oxidación

En numerosas ocasiones, cuando hablamos del proceso en sistemas de reutilización de aguas residuales, hacemos referencia a los lodos activos o lodos activados, uno de los métodos empleados por las plantas de tratamiento de aguas residuales. En este sentido, deseamos adentrarnos y explicar de manera didáctica cómo se lleva a cabo este proceso de depuración.

Proceso de Tratamiento de Lodos Activados + Floculación y Oxidación

Paso 1: Oxidación

En primer lugar, resulta interesante señalar que el proceso de lodos activados es un procedimiento biológico, también denominado bioproceso, que facilita una depuración natural en la que los microorganismos son capaces de purificar el agua contaminada, devolviéndola a su estado natural. ¿Cómo se logra esto? A través del tratamiento aerobio, que involucra la aireación prolongada y la recirculación de fangos activos para eliminar las sustancias biodegradables presentes en el agua residual.
En otras palabras, se combina un cultivo de microorganismos con la materia orgánica del agua, lo que sirve como fuente de “alimento” para estos microorganismos. La aireación y agitación, que son procesos mecánicos, generan el oxígeno necesario para que los microorganismos realicen sus funciones. Para ello, es esencial contar con equipos de aireación prolongada, especialmente útiles en el tratamiento de agua residual en comunidades pequeñas o medianas.
Este proceso desencadena una actividad metabólica en la que los microorganismos transforman los contaminantes biológicos en biomasa, dióxido de carbono y agua. Además, eliminan compuestos como el amonio y otros compuestos nitrogenados. El resultado es una clarificación del agua, que queda libre de materia orgánica. En esencia, los microorganismos oxidan la materia orgánica disuelta, mientras que las partículas en suspensión y los coloides se coagulan y sedimentan (Generando los lodos activados). En este contexto, los sistemas basados en procesos de oxidación avanzada, que involucran compuestos orgánicos tóxicos o degradables con dificultad, resultan apropiados al actuar como inductores de este proceso.

Paso 2: Floculación

Todo este proceso biológico tiene lugar en un tanque inicial conocido como reactor biológico, donde se agita y airea el agua residual. Luego, se ejecuta un tratamiento secundario, en el que se re-oxigena y filtra la parte superior del agua ya clarificada para su posterior reutilización.
Como resultado del metabolismo, ocurre la floculación, en la cual las partículas se agrupan en flóculos, conjuntos de materia que sedimentan y conforman el lodo activado. Parte de este lodo se devuelve al tanque inicial para compensar la pérdida de biomasa. Mientras tanto, en la parte inferior, se encuentran los lodos o fangos, que se compactan o envían a otros lugares si se utilizan para enriquecer microorganismos activos en forma de cultivo mixto. Este segundo proceso tiene lugar en el decantador secundario.

Paso 3: Proceso de tratamiento de lodos

Este tratamiento se aplica a los lodos separados de las aguas residuales con el propósito de estabilizarlos, desinfectarlos y espesarlos antes de su siguiente uso, como fertilizantes en el sector agrícola. Existen regulaciones específicas para manejar adecuadamente los lodos para su uso futuro, mejorando sus propiedades en términos de volumen y calidad, dependiendo de la composición del agua residual de origen.
En una planta de tratamiento de aguas residuales, entre el 40 y 60 por ciento de las actividades se centran en el tratamiento de lodos, a pesar de que estos constituyan solo alrededor del uno por ciento del volumen total de aguas residuales entrantes. Para la disposición final de los lodos, se suelen emplear métodos como la incineración, el compostaje o su uso como enmienda del suelo.

Componentes en el proceso de lodos activados

Para llevar a cabo el proceso biológico de lodos activados, es necesario contar con los siguientes componentes:

• Tanque de aireación: Esta estructura permite la mezcla del agua residual y los microorganismos a través de la agitación. Aquí es donde se inicia la reacción biológica y la oxidación de la materia orgánica. Durante este proceso, se utiliza un equipo de aireación para mezclar, lo que implica la inyección de oxígeno para activar las bacterias responsables de la asimilación de la materia orgánica.
• Tanque sedimentador: Tras el primer paso, el agua mezclada proveniente del tanque de aireación pasa a esta etapa de sedimentación, donde se separan los sólidos suspendidos (los lodos activados). Esto resulta en un clarificado. Posteriormente, entra en juego el sistema de retorno de lodos, crucial para devolver parte de los sedimentos al tanque de aireación y mantener una concentración de microorganismos adecuada.
• Plancha de deshidratación de lodos: Después de su extracción de los tanques de sedimentación, los lodos se exponen al sol en planchas de deshidratación. Considerados residuos en este punto se distribuyen de manera paralela para su tratamiento.
• Tecnologías de membranas: Estos sistemas combinan procesos de lodos activados con membranas porosas para la filtración. Debido a sus características, son capaces de soportar cargas más elevadas y permiten un control preciso de la edad de la biomasa. La tecnología de membranas engloba una serie de métodos de separación que comparten el uso de una membrana como filtro selectivo, permitiendo el paso de ciertos componentes y reteniendo otros. Algunos beneficios incluyen efluentes de mayor calidad, instalaciones compactas y un mayor control del proceso.

Combinación de tecnologías

En algunas circunstancias, es necesario emplear una combinación de tecnologías para alcanzar los rendimientos de tratamiento necesarios en el efluente final. Esto podría involucrar tratamientos con filtros multimedia, cloración, entre otros. Grupo Rivend México cuenta con la capacidad para diseñar soluciones integrales y seleccionar las mejores tecnologías para cumplir con los requisitos a un menor costo de inversión y operación. Algunos beneficios de esta combinación son la rentabilización de la inversión, el aprovechamiento de infraestructuras existentes, el cumplimiento de regulaciones ambientales y la homogeneización de la calidad del vertido.

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