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.

Los efluentes líquidos contienen una amplia variedad de contaminantes, entre ellos, principalmente materia orgánica biodegradable. Durante el tratamiento biológico secundario, los microorganismos presentes en el barro activado, para reproducirse, requieren una fuente de energía, carbono, para la síntesis de nueva materia celular y nutrientes inorgánicos tales como el nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, entre otros. Los elementos más importantes son el carbono, el nitrógeno y el fósforo, considerando que aproximadamente se necesitan en una proporción de 100:5:1 C:N:P (por cada parte de fósforo, se necesitan cinco de nitrógeno y cien de carbono).

Por un lado, es importante la correcta depuración de la materia orgánica carbonosa, que suele ser el objetivo primordial a la hora del diseño de las plantas de tratamientos de efluentes. Sin embargo, es muy necesaria también la remoción de nitrógeno y fósforo ya que son las principales causas de eutrofización en cuerpos de agua superficial. Estos parámetros se encuentran regulados por las normativas vigentes principalmente por este fenómeno.

La eutrofización es un proceso que perjudica la calidad de agua, con gran preponderancia en lagos y embalses. Es un proceso de evolución natural en el cual, en una primera etapa, el agua se enriquece de oxígeno, provocando un aumento de la proliferación de algas, plantas acuáticas y cianobacterias que se depositan en la superficie. Este fenómeno se ve acelerado mediante la adición de nutrientes provenientes de la actividad industrial del hombre con el vertido de efluentes mal tratados o también, por ejemplo, con la infiltración de fertilizantes provenientes de la actividad agrícola (cianobacterias). El nitrógeno y el fósforo son los principales elementos que se asocian directamente con la eutrofización. Es por eso que se debe tener en cuenta a la hora del tratamiento de efluentes ya que es importante evitar la presencia de estos nutrientes en los cuerpos de agua superficial.

Cuerpo de agua superficial eutrofizado.

La acumulación de algas y plantas acuáticas en superficie impiden el ingreso de luz solar, por ende, en una segunda etapa, evitan la producción de oxígeno en las profundidades del lago o embalse. De esta forma, se generan zonas anóxicas y se inhibe la proliferación de animales acuáticos que requieren oxígeno para su supervivencia, incluyendo a los peces. Por otro lado, las cianobacterias suelen producir una toxina, lo que representa un gran riesgo para la fauna que bebe esa agua y a la población que se ubica en su cercanía.

En ciertas ocasiones los efluentes, en especial los industriales, tienen mayor cantidad de N o de P que la proporción necesaria para la reproducción de los microorganismos. Por ende, el consumo de estos nutrientes por parte de las bacterias que oxidan la materia orgánica no es suficiente para cumplir con los parámetros exigidos por la norma. En estas situaciones, se debe evaluar un método alternativo de tratamiento para evitar la eutrofización del cuerpo de agua de vuelco, así como también encontrarse dentro de los límites que impone la norma.

Las principales fuentes de fósforo y nitrógeno provenientes de la actividad industrial son las siguientes:

• Agricultura, debido al uso de fertilizantes nitrogenados que se infiltran en la tierra llegando a los cursos de agua cercanos.
• Ganadería, ya que los excrementos de los animales son ricos en nutrientes, sobre todo en nitrógeno.
• Residuos urbanos, principalmente los detergentes con fosfatos.
• Actividad industrial, vertidos fuera de especificación.
• Contaminación atmosférica, con las emisiones de óxidos de nitrógeno y azufre reaccionan en la atmósfera produciendo lluvia ácida.
• Actividad forestal, los residuos forestales que se dejan en las aguas, se degradan aportándole todo el nitrógeno y el resto de nutrientes que tenía la planta.

Las principales opciones para eliminación de nutrientes en efluentes industriales son las siguientes:

• Eliminación del nitrógeno sin eliminar el fósforo.
• Eliminación conjunta del nitrógeno y el fósforo.
• Eliminación del fósforo con o sin eliminación del nitrógeno.

La remoción del nitrógeno se suele realizar a través de un método biológico en el cual se da el fenómeno de nitrificación-desnitrificación. En el primero, se produce la conversión de nitrógeno amoniacal a nitratos. En el segundo, la conversión de los nitratos a nitrógeno gaseoso que se libera a la atmósfera.

La remoción del fósforo suele ser a través de la adición de producto químico (en general un coagulante como el PAC) y posterior sedimentación. También existe una configuración de reactores biológicos en conjunto con selectores ya que se requieren microorganismos específicos que asimilan y retienen el fósforo en determinadas condiciones. Se suelen operar en serie y en condiciones anaeróbicas, luego anóxicas y en última instancia, aeróbicas. INVENT cuenta con procesos patentados que permiten la eliminación biológica de fósforo con ayuda de sus equipos de mezcla y aireación.

Por último, también existen configuraciones para la remoción del nitrógeno y el fósforo a través de reactores biológicos, diseñados de forma especial.

En Bioingepro diseñamos, fabricamos y operamos plantas de tratamiento de efluentes con sistemas de lodos activados. También utilizamos procedimientos para eliminación de nitrógeno y fósforo en las situaciones en las que se consideran necesarios. En caso de tener alguna consulta o estar interesado en una cotización, no dude en comunicarse con nuestro equipo.