En numerosas ocasiones hablamos de lodos activos o lodos activados para referirnos al proceso de los sistemas de reutilización de aguas residuales, uno de los sistemas utilizados por las plantas STP de SMA. Pues bien, hoy queremos profundizar y explicar, de manera didáctica, cómo se lleva a cabo este proceso de depuración.
En primer lugar, es interesante indicar que el proceso de lodos activados es un proceso biológico, también conocido como bioproceso, que permite el desarrollo de una depuración de origen natural en la que los microorganismos son capaces de devolver -depurar- agua contaminada a su estado natural. ¿Cómo se consigue esto? A través de lo que se conoce como tratamiento o proceso aerobio, a través de la aireación prolongada y la recirculación de fangos activos que elimina las sustancias biodegradables que están disueltas en el agua residual.
Es decir, un cultivo de microorganismos es mezclado con la materia orgánica del agua y éstos encuentran en estas sustancias su “alimento”. Además, esta aireación y agitación, al ser un procedimiento mecánico, produce el oxígeno que estos microorganismos necesitan para llevar a cabo su actividad. Para ello es clave contar con equipos de aireación prolongada, ya que se trata de una de las mejores soluciones para tratar agua residual en pequeñas o medianas poblaciones.
De este modo, se produce un proceso metabólico y los microorganismos se encargan de transformar los contaminantes biológicos en biomasa, dióxido de carbono y agua. Además, los microorganismos eliminan también compuestos como el amonio y otros compuestos nitrogenados. Se consigue así un clarificado, agua sin materia orgánica. Los microorganismos, por tanto, oxidan la materia orgánica disuelta y las partículas en suspensión y los coloides se coagulan y forman sedimento. En este sentido, los sistemas basados en procesos de oxidación avanzada, gracias a productos orgánicos tóxicos o de difícil degradación, son un instrumento adecuado ya que implican determinados compuestos con alto potencial de oxidación que actúan como iniciadores de este proceso.
Esquema para conocer funcionamiento de proceso de lodos activados
Todo este proceso biológico se lleva a cabo en un primer tanque conocido como reactor biológico, donde se produce la agitación y aireación del agua residual. Posteriormente, se lleva a cabo un tratamiento secundario, en el que la parte superior de este agua, ya clarificada, es re-oxigenado y filtrado para su posterior reutilización.
Como resultado del metabolismo se agrupan en flóculos, agregados de materia por sedimentación, que constituyen el llamado lodo activado, siendo una parte devuelta al primer tanque para compensar la pérdida de biomasa. Mientras, en la parte inferior quedan lo que llamamos lodos o fangos, que son compactado o derivado hacia otros fondos en el caso de que se destinen al enriquecimiento de microorganismos activos a modo de cultivo mixto. Este segundo procedimiento se lleva a cabo en el decantador secundario.
Elementos en el proceso de lodos activados
Para llevar a cabo el proceso biológico de lodos activados es necesaria la intervención de los siguientes elementos:
El tanque de aireación: Se trata de una estructura donde el agua residual y los microorganismos se mezclan gracias a la agitación. Es en este momento en el que comienza a producirse la reacción de carácter biológico y oxidación de la materia orgánica. Durante este proceso, y para generar esa mezcla, se utiliza un equipo de aireación que permite inyectar oxígeno para activar las bacterias que se encargan de asumir la materia orgánica del agua.
El tanque sedimentador: Tras el primer procedimiento, el desagüe ya mezclado que llega del tanque aireador pasa a su sedimentación, momento en el cual se separan los sólidos suspendidos (lo que conocemos como lodos activados), para conseguir, de este modo, el clarificado. Una vez conseguido esto, entra en funcionamiento elsistema de retorno de lodos, elemento clave ya que este sistema se encarga de devolver al tanque de aireación una parte de los sedimentos para mantener la concentración de microorganismos alta. Mientras, el resto de lodos, considerados ya residuos, son distribuidos paralelamente para su tratamiento.
Como resumen, os dejamos este gráfico donde podéis ver el proceso de lodos activados en una Planta de Tratamiento de aguas residuales domesticas modelo STP.
