Introducción

Aguas residuales contienen una amplia gama de desechos entre ellas aguas desecho provenientes de baños, lavado de ropa, alimentos y lavado de ropa. Como resultado una mezcla compleja de desechos humanos, productos químicos de uso diario para la limpieza y medicamentos mal desechados entre otros cuando se trata de aguas residuales domésticas. En el caso de aguas residuales industriales la mezcla se vuelve en muchos casos es aún más compleja se requiere la aprobación de un ente de regulatorio antes de ser descargadas al medio ambiente(1).

La utilización de microorganismos posibilita que el agua servida de viviendas, ciudades y fábricas, entre otras, puedan ser tratadas de una manera que asegure que su retorno al medio ambiente se produzca de forma segura y pueda restaurar el balance ecológico del área (2).

El tratamiento convencional de aguas residuales consta de tres pasos distintos. El tratamiento primario consiste en la eliminación de sólidos por sedimentación o flotación. El tratamiento secundario consiste en la eliminación de la materia orgánica a través de la descomposición microbiana. Por último, el tratamiento terciario es cualquier tratamiento adicional al que puedan tener que someterse las aguas residuales si se reutiliza, recicla o descarga en el medio ambiente(1).

Después de que el efluente deja el tratamiento primario, se introduce en un biorreactor especialmente diseñado donde la materia orgánica es utilizada por microorganismos como bacterias (aeróbica o anaeróbicamente), algas y hongos (aeróbicamente). Este artículo muestra un muy breve repaso sobre métodos de tratamiento secundario que se le da al efluente de salida primario de manera anaeróbica.

Tratamiento Anaeróbico

El tratamiento anaeróbico, como su nombre indica, descompone las impurezas orgánicas en ausencia de oxígeno para producir metano, dióxido de carbono y otra biomasa.

. (https://www.alicat.com/knowledge-base/aerobic-vs-anaerobic-wastewater-treatment-an-overview/) Figura 1. Esquema de tratamiento anaeróbico.

Los procesos de tratamiento anaeróbico, tienen una serie de ventajas sobre los procesos de tratamiento aeróbico. El biogás producido durante un proceso de tratamiento anaeróbico se puede utilizar como fuente de energía renovable (gas natural/metano). Esto también produce menor cantidad de lodo que es deshidratable y totalmente estabilizado para su eliminación. Esto lo hace menos costoso, simple y flexible en comparación con la mayoría de los procesos de tratamiento aeróbico.

Principales tipos de Reactores Anaerobicos

Biorreactor de Membrana Anaeróbica(AnMBR)

Es un nuevo proceso de tratamiento de aguas residuales que integra la avanzada tecnología de separación de membranas con el proceso de tratamiento biológico convencional. Utiliza la estructura micro porosa de la membrana para retener las bacterias anaeróbicas en el reactor, y aumenta la eficiencia de degradación de la demanda de oxigeno químico (COD) y la demanda de oxigeno biológico (BOD) a través del aumento de la concentración de biomasa, extendiendo el tiempo de retención sólido (SRT). El desarrollo de AnMBR proporciona una solución prometedora porque AnMBR junto con el proceso anaeróbico y la filtración de membrana para producir un efluente libre de sólidos por la retención completa de biomasa mencionada.

(https://www.mdpi.com/2073-4441/11/1/160/pdf/1) Figura 2. Esquema de reactor AnMBR.

Manta de Lodo Anaeróbica de Flujo Arriba (UASB)

Es un proceso de tanque único. Las aguas residuales entran en el reactor desde el fondo y fluyen hacia arriba. Una manta de lodo suspendida filtra y trata las aguas residuales mientras las aguas residuales fluyen a través de ella.

La manta de lodo contiene de gránulos microbianos (1 a 3 mm de diámetro) pequeñas aglomeraciones de microorganismos que, debido a su peso, resisten ser lavados en el flujo de aumento. Los microorganismos de la capa de lodos degradan los compuestos orgánicos.

Como resultado, se liberan gases (metano y dióxido de carbono). Las burbujas liberadas mezclan el lodo sin la ayuda de ninguna fuerza mecánica. Las paredes inclinadas se encargan de desviar el material que llega a la parte superior del tanque hacia abajo. El efluente clarificado se extrae de la parte superior del tanque en un área que se encuentra por encima de las paredes inclinadas(3).

Figura 3. Esquema de reactor UASB

Reactor por Lotes de Secuanciación Anaeróbico (AnSBR)

El reactor por lotes de secuenciación anaeróbica (AnSBR) es un tipo de proceso de lodos activados mediante el cual se producen cinco etapas de proceso en un solo reactor, rellenar, reaccionar, asentarse, decantar e inactivo en la relación de tiempo respectiva sin la presencia de oxígeno y en condiciones oscuras.

Consiste en un sistema de digestión líquida de alta velocidad que retiene la microflora en el reactor alimentando secuencialmente el influente, mezclando el reactor, asentando sólidos y decantando efluentes de la parte superior del reactor(4).

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Figura 4 y 5. Esquema de pasos de un reactor AnSBR

Conclusiones

El tratamiento de aguas de manera anaeróbica juega un papel importante en la generación de energía debido a su capacidad para producir metano a partir de la utilización de una gran fracción de orgánicos en las aguas residuales y como un beneficio adicional importante la huella. Estas nuevas tecnologías todavía en continuo desarrollo buscan la reduccion del espacio, el tiempo de retencion hidraulica y tiempo de proceso al tiempo que se produsca un efluente de calidad altamente mejorada.

Referencias

  1. Chang, S. (2014). Anaerobic Membrane Bioreactors (AnMBR) for Wastewater Treatment. Advances In Chemical Engineering And Science, 04(01), 56-61. doi: 10.4236/aces.2014.41008
  2. Romero, J. Vargas, D.(2017).Uso de microorganismos eficientes para tratar aguas contaminadas.ING. HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXVIII, No. 3, ISSN 1815–591X, RNPS 2066
  3. Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) | SSWM - Find tools for sustainable sanitation and water management!. Sswm.info. (2020). Retrieved 17 September 2020, from https://sswm.info/index.php/pt-pt/water-nutrient-cycle/wastewater-treatment/hardwares/semi-centralised-wastewater-treatments/upflow-anaerobic-sludge-blanket-reactor-%28uasb%29.
  4. Advancements in Anaerobic Sequencing Batch Reactor (ASBR) Design – Livestock and Poultry Environmental Learning Community. Lpelc.org. (2020). Retrieved 17 September 2020, from https://lpelc.org/advancements-in-anaerobic-sequencing-batch-reactor-asbr-design/.