Los procesos biologicos en una EDAR: qué es y cómo asegurar su funcionamiento

Los procesos biológicos del agua en una EDAR

✅ Transformar u oxidar los constituyentes biodegradables presentes en el agua.

✅ Capturar e incorporar sólidos suspendidos y coloidales no sedimentables en un flóculo biológico o biopelícula.

✅ Transformar o remover nutrientes inorgánicos como nitrógeno o fósforo, especialmente en aguas de origen agrícola.

✅ Remover trazas de constituyentes orgánicos y compuestos específicos.

¿Qué es un tratamiento biológico del agua en una depuradora?

El tratamiento biológico en una depuradora de aguas residuales consiste en reducir el contenido de materia orgánica de las aguas, es decir, disminuir su contenido en nutrientes (C, H, O, N, etc.). Además este tratamiento es adecuado para eliminar los patógenos y parásitos.

Estas metas se logran por medio de procesos aeróbicos y anaeróbicos, en los cuales la materia orgánica es metabolizada por diferentes cepas bacterianas o microrganismos. Un caso actual donde se aprecian las virtudes de este tratamiento en EDAR, lo vemos en la actuación de las aguas residuales frente al covid.

¿Cuáles son los procesos biológicos del agua?

Después de realizar el tratamiento primario, las aguas residuales entrán en el tratamiento secundario, donde se provocan los procesos biológicos adecuados para cumplir los objetivos descritos anteriormente.

En la mayoría de plantas de tratamiento de aguas residuales, estos procesos suceden en tanques de aireación. Este es el lugar idoneo para realizar la depuración biológica.

El agua se pone en circulación mediante el suministro de oxígeno y con ayuda de unas hélices. Así se crean unas áreas ventiladas en las que se generan diferentes condiciones ambientales para las bacterias y los microorganismos. Estos microorganismos se alimentan de los contaminantes orgánicos todavía presentes en el agua. Digamos que lo que consideramos contaminación es el alimento de ciertos organismos, y los convierten en sustancias inorgánicas.

Las bacterias forman flóculos de fangos activos. Estos flotan libremente en el agua. El suministro de oxígeno estimula la proliferación de bacterias y, favorece la formación de fangos activos. Este proceso de tratamiento biológico de aguas residuales también se conoce como proceso de fangos activos.

Las aguas residuales que contienen los fangos activos desembocan en el decantador secundario de tratamiento de aguas. Aquí sucede otro proceso biológico del agua. Se reduce la velocidad del caudal de la corriente de aguas residuales y se produce una sedimentación. Entonces, los fangos activos se depositan en el fondo del agua depurada, donde pueden separarse del agua limpia con unos dispositivos de depuración mecánicos que se encuentran en el fondo.

Los fangos en exceso se conducen al digestor. El resto de fangos se recirculan a la cabecera del reactor biológico para garantizar el equilibrio de microorganismos y mantener la buena salud de este singular ecosistema. Después de estos procesos biológicos del agua, en torno al 90% del agua residual queda libre de sustancias biodegradables.

Dado que el oxígeno se suministra mediante compresores, la fase de depuración biológica es la que consume más energía durante todo el proceso de depuración. Cuando el agua alcanza la calidad definida por la legislación ambiental, se vierte nuevamente al cauce o se emplea en servicios urbanos. Este es el caso del riego de parques o la limpieza viaria.

Instrumentación para controlar los procesos biológicos en una EDAR

La instrumentación permite optimizar el rendimiento de la EDAR, reducir costes operativos y minimizar el impacto ambiental. Sin emabrgo, su principal función es controlar los procesos biológicos para que el proceso de depuración sea efectivo. Estos dispositivos deben ser combinados con un sistema de automatización y control eficiente.

La instrumentación habitual en una EDAR para gestionar los procesos biológicos son:

✅ Sensores de oxígeno disuelto: Miden la concentración de oxígeno en los reactores biológicos. Este parámetro es clave para mantener las condiciones adecuadas para los microorganismos aeróbicos responsables de la degradación de la materia orgánica.

✅ Medidores de sólidos suspendidos volátiles (SSV): Permiten evaluar la concentración de biomasa activa en los reactores. Este dato es fundamental para calcular la edad del fango y ajustar los caudales de purga.

✅ Sensores de nitratos y nitritos: Monitorean las concentraciones de estos compuestos en las etapas de nitrificación y desnitrificación. Esta información es necesaria para lograr una eliminación eficiente del nitrógeno.

✅ Medidores de pH: Controlan el nivel de acidez o alcalinidad del agua. Los microorganismos tienen un rango óptimo de pH para su actividad metabólica, y también unos límites que si se sobrepasan los microorganismos se inhiben.

✅ Sistemas de control de aireación: Incluyen soplantes con variadores de frecuencia y válvulas reguladoras. Estos equipos ajustan el suministro de aire en función de las necesidades del proceso biológico de la EDAR.

✅ Sistemas de Supervisión y Control (SCADA): Integran y centralizan los datos de los sensores y equipos. Este sistema permite al jefe de planta de la EDAR monitorizar y ajustar los parámetros en tiempo real.

✅ Caudalímetros: Miden los flujos de agua y fango en diferentes etapas del proceso. Permite la gestión hidráulica de la planta, anticipar el correcto desarrollo de las siguientes etapas, y facturar al cliente por el agua producto.

✅ Sensores de Redox: Utilizados en procesos anóxicos para garantizar las condiciones adecuadas para la desnitrificación.