Como ya hemos mencionado en otras ocasiones, una Planta de Tratamiento de Efluentes Líquidos tiene la finalidad de eliminar diferentes contaminantes presentes en el mismo, mediante la aplicación de una serie de procesos fisicoquímicos y biológicos diseñados de forma específica.

El tratamiento secundario suele ser considerado el proceso principal en una planta biológica, y uno de los procesos más habituales es el tratamiento por barros activados, en el cual se generan las condiciones ideales para la proliferación de ciertos microorganismos, que tienen la capacidad de alimentarse a partir de la materia orgánica contaminante presente en un efluente líquido.

Estas condiciones se suelen generar en la llamada cámara de aireación o tanque de aireación. Si bien sus diseños pueden cambiar según el proceso específico seleccionado, básicamente consiste en un tanque al cual se le ingresa un efluente a depurar, y se le inyecta aire, que les servirá a los microorganismos aeróbicos para respirar y subsistir.

En la naturaleza, la materia orgánica presente en cualquier líquido suele servir como sustrato (alimento) de los microorganismos presentes en el ambiente. Esta materia les sirve como fuente energética, permitiéndoles subsistir, crecer y reproducirse. Al metabolizar estas sustancias potencialmente contaminantes, los microorganismos las transforman en otras de baja o nula toxicidad, como el agua, el dióxido de carbono y el nitrógeno gaseoso. Basándose en este proceso natural, las plantas de tratamiento de efluentes propician las condiciones ideales para la proliferación de ciertos microorganismos, particularmente bacterias aeróbicas, que permiten eliminar compuestos contaminantes y sus parámetros asociados, como la DQO, DBO₅, nitrógeno y fósforo.

En la actualidad existe una amplia gama de tratamientos biológicos, entre ellos aeróbicos, anóxicos y anaeróbicos. Las cámaras de aireación se basan fundamentalmente en los procesos aeróbicos. Algunos puntos importantes a destacar dentro de una cámara de aireación son los siguientes:

Materiales de construcción: la cámara de aireación puede ser fabricada con tanques metálicos (como por ejemplo en las Plantas Compactas Bioingepro) , cámaras de hormigón, tanques plásticos o en reactores tipo lagunas, habitualmente recubiertos en hormigón o geomembranas.

Geometría: la forma y profundidad de la cámara de aireación puede variar mucho, dependiendo de factores como la superficie disponible, el tipo de proceso seleccionado (barros activados tradicional, laguna aireada, zanja de oxidación, etc.), el material empleado y las características del lugar de implantación. Habitualmente son de planta rectangular o circular, aunque también existen configuraciones que la asemejan a un flujo pistón para favorecer la depuración.

Sistema de aireación: se trata de un punto fundamental, ya que suele representar el mayor consumo energético dentro de una planta de tratamiento, por lo que su correcto diseño minimizará los costos en términos de electricidad. Básicamente se busca optimizar la transferencia de oxígeno al líquido, lo que se logra, por ejemplo, inyectando burbujas finas en lugar de burbujas gruesas, que tienen mayor superficie de contacto y una menor velocidad ascensional. Por este motivo, uno de los tipos de aireación más habituales son los difusores de burbuja fina. Sin embargo, en ciertas ocasiones (por ejemplo, en cámaras de aireación muy profundas) se pueden utilizar difusores de burbuja gruesa. Otros ejemplos de aireación son los mezcladores/aireadores hiperbólicos de INVENT o los aireadores superficiales de baja velocidad, generalmente utilizados en reactores tipo lagunas.

El control de la concentración de oxígeno dentro de una cámara de aireación es fundamental para lograr una depuración exitosa y costos energéticos razonables. En términos generales, se debe garantizar que la concentración de oxígeno no sea inferior a 1,0 mg/L en ningún punto de la cámara de aireación. Para esto, se suele diseñar el sistema para que la concentración promedio sea de 2,0 mg/L, lo que da cierto margen de variabilidad para evitar zonas anóxicas. Un tanque de aireación con baja concentración de oxígeno suele presentar diversos problemas en el mediano plazo. Uno de los más habituales es la proliferación de microorganismos indeseados, como las bacterias filamentosas, que contribuyen al llamado “bulking” de lodos, que dificulta su sedimentabilidad y favorece la fuga de barros del clarificador secundario.

Cabe destacar que existen reactores rudimentarios conocidos como “lagunas aeróbicas”, a las cuales no se les insufla aire, sino que basan su oxigenación en una gran superficie y escasa profundidad, para maximizar el intercambio de oxígeno con la atmósfera por difusión. Sin embargo, es frecuente que este tipo de lagunas presente inconvenientes debido a su colmatación por acumulación de barros, o a la generación de zonas anaeróbicas por excesiva profundidad o carga orgánica. Además, las lagunas tienen poca mecanización y control sobre el proceso, resultando dificultosa la corrección de los parámetros operativos, a diferencia de una planta de tratamiento tipo barros activados. En Bioingepro diseñamos, fabricamos y operamos plantas de tratamiento con todos sus componentes, que permiten la adecuación a todos los parámetros exigidos por la normativa, adaptándose a cada situación. En caso de tener consultas o requerir una cotización, no duden en contactarse con nosotros.