Si bien existe una amplia variedad de tratamientos de efluentes, uno de los diagramas de tratamiento más habituales es el de barros activados. En él, luego de un pretratamiento y tratamiento primario, se ubican una cámara de aireación y un sedimentador secundario. Ahora bien, ¿qué es y cómo funciona un sedimentador secundario?

Para responder esa pregunta, en primer lugar, debemos comprender cómo funciona la cámara de aireación.  Allí ingresa un efluente que contiene una cierta cantidad de materia orgánica (generalmente expresada en kg de DBO5 por día), que debe ser eliminada para cumplir con la normativa vigente. Como buena parte de dicha materia orgánica se encuentra en estado disuelto, el método más sencillo para su remoción es mediante procesos biológicos: una gran cantidad de microorganismos utilizan dicha materia orgánica como alimento, transformándolo en material celular y compuestos inocuos.

Al metabolizar la materia orgánica ingresante y respirar (a través del sistema de aireación de la planta depuradora), los microorganismos crecen y se reproducen. Con un correcto diseño del sistema, se logra que predominen bacterias llamadas “formadoras de floc”, que tienen la capacidad de generar un polímero extracelular que las adhiere entre sí, formando flóculos que son fácilmente separables del efluente, por diferencia de densidad. El conjunto de flocs formados en la cámara de aireación es lo que se conoce como “lodo” o “barro” en una planta de tratamiento de efluentes.

La separación entre el barro y el efluente depurado ocurre en el sedimentador secundario. Se trata de un tanque en el cual el efluente presenta movimientos muy suaves, lo que permite que el lodo decante en el fondo, mientras que el líquido clarificado permanece en la superficie. 

Los sedimentadores se pueden clasificar en dinámicos o estáticos, dependiendo de si cuentan con barredores de fondo y de superficie, o si no cuentan con elementos móviles. A continuación, se presenta un diagrama típico de un sedimentador secundario dinámico:

Diagrama de un sedimentador secundario típico - Bioingepro

En este tipo de sedimentadores, la mezcla de líquido y barro ingresa por el centro del tanque, donde se aquieta con una pantalla especialmente diseñada y pasa a la campana central, desde donde se distribuye al resto del sedimentador. Allí, el barro cae lentamente al fondo, mientras que el líquido clarificado se dirige a la parte superior. Un elemento muy importante de los sedimentadores son los barredores de fondo y de superficie, que mejoran sustancialmente el proceso.

El barredor de fondo tiene la finalidad principal de dirigir el lodo hacia el centro, desde donde es captado por un sistema para luego ser recirculado a la cámara de aireación o purgado hacia el digestor de lodos. Por otro lado, el barredor de superficie tiene la finalidad de arrastrar y eliminar cualquier sólido o espuma que haya flotado hasta la superficie, y dirigirlo hasta una tolva de sobrenadantes para su posterior tratamiento o eliminación. Estos barredores suelen estar accionados por un motorreductor central, soportado por la pasarela de acceso, aunque también existen modelos con accionamiento perimetral.

El líquido clarificado pasa a través de un sistema de vertederos perimetrales en con forma de V, que permite colectar el efluente de forma suave y dirigirlo hasta una cañería de salida, la cual habitualmente conduce a un laberinto de cloración final.

Sedimentador secundario en una planta de tratamiento compacta

El principal parámetro de diseño en el proceso de sedimentación es el flujo superficial, que resulta de la división entre el caudal de efluente a clarificar y la superficie del sedimentador; un valor típico de diseño es de 0,5 m3/m2·h. De esta forma, se garantiza que el barro se separe correctamente del líquido, con bajo riesgo de arrastre de sólidos hacia la salida.

Un sedimentador que no funciona correctamente traerá distintos problemas, como una sedimentación pobre, el escape de sólidos junto con el efluente clarificado (lo que impacta en forma directa en los parámetros de salida), y una depuración deficiente por falta de barros en la cámara de aireación. Algunas de las razones por las cuales puede haber un funcionamiento deficiente del sistema incluyen:

  • Diseño incorrecto del sedimentador;
  • Falta de barredor de fondo y superficie;
  • Exceso de caudal respecto a la superficie de sedimentación;
  • Presencia de bacterias filamentosas, por baja carga orgánica o falta de oxígeno en la cámara de aireación;
  • Purga insuficiente de lodos hacia el digestor.

Sedimentador secundario en la Planta Cloacal Sur, de la Ciudad de Salta

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