Los procesos de depuracion del agua residual requiere una formación técnica especifica. Esta la podéis encontrar en nuestros cursos de tratamiento de aguas.

En este articulo técnico trataremos sobre los parámetros a vigilar en una EDAR. El objeto de la depuración de aguas, que se realiza en una EDAR, es reducir su carga contaminante y retornar las condiciones iniciales de pureza del agua.

Para alcanzar este objetivo es preciso, evaluar varios parámetros fundamentales. La información sobre estos parámetros biológicos la obtendremos de los medidores de caudal y el resto de instrumentación distribuida por la estación depuradora de aguas residuales.

Los 5 parámetros biológicos de una estación depuradora de aguas residuales más importantes

Los procesos que suceden en este tipo de plantas de tratamiento de aguas son físicos, químicos y biológicos.

Para garantizar que la planta de aguas se comporte adecuadamente y cumpla su función de depuración, debemos estar atentos a los siguientes parámetros biológicos:

Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)

Es el consumo de oxígeno de una muestra de agua por organismos aerobios presentes en dicha muestra. La DBO indica la presencia y biodegradabilidad de la materia orgánica existente. La DBO nos permite estimar el oxígeno requerido para poder estabilizar el carbono orgánico presente en el agua, y saber la rapidez con la que va a ser metabolizado por los microorganismos.análisis de agua en EDARparametros biologicos en depuradoras de aguas residuales

Demanda química de oxígeno (DQO)

Se trata de la cantidad de oxigeno que se requiere para oxidar químicamente la materia orgánica.

Demanda total de oxígeno (DTO)

Este parámetro muestra, de forma rápida y fiable, la demanda de oxígeno del agua residual, en lugar de cuantificar el contenido en carbono presente en el agua.

Carbono orgánico total (COT)

Es el material derivado de la descomposición de las plantas, el crecimiento bacteriano y las actividades metabólicas de los organismos vivos, o de compuestos químicos. Un analítica habitual de COT mide el Carbono total (CT) y el carbono inorgánico total (CIT), y establece el COT como la diferencia entre ambas.

Oxígeno disuelto (OD)

Es la concentración en % de la cantidad de oxigeno presente en el agua. Este parámetro indica el grado de frescura del agua.

Otros parámetros a vigilar en una depuradora de aguas residuales

Control de nitrógeno

Uno de los objetivos que se están implantando en todas las estaciones depuradoras de aguas residuales en España es la eliminación biológica del nitrógeno. Para ello se debe establecer un control sobre el nivel de amonio, nitritos y nitratos.

El proceso de eliminación del nitrogeno del agua residual comprende dos etapas: la nitrificación, y la desnitrificación.

En la etapa de nitrificación se acidifica el fluido. Mientras que en la etapa de desnitrificación se recupera alcalinidad y sube el pH.

Nitrificación

El proceso de nitrificación se realiza en tres fases. En primer lugar, el amonio se oxida a nitrito mediante la acción de las bacterias amonio-oxidantes. A continuación pasa a nitrato con la actuación de las bacterias nitrito-oxidantes. Por último, se forma nitrógeno en forma de gas que se distribuye a la atmosfera.

 (1)        NH4+ + 1,5 O2  →  NO2– + H2O + 2H+ + energía

(2)        NO2– + 0,5 O2   →  NO3– + energía    

(3)        NO3– +  6H+  →  N2 + 3H2O

El paso de oxidación de amonio a nitrito lo realizan las bacterias amonio-oxidantes (AOB), aunque existen archaea amonio-oxidantes (AOA) pertenecientes al dominio Archaea.

Las bacterias AOB del phylum Proteobacteria que aparecen en la estación depuradora de aguas residuales de forma más habitual son del género Nitrosomonas: N. europaea, N. eutropha, N. mobilis y N. oligotropha.

Estas bacterias son sensibles a pH excesivamente alto, a bajas temperaturas y a bajas concentraciones de oxígeno disuelto.  Por lo tanto, para verificar un rango adecuado de sus parámetros biológicos debemos tener instalados phmetros, termometros, y medidores de oxigeno. Esta instrumentación debe estar correctamente enlazada al SCADA para alcanzar un buen control de proceso dentro de la estación depuradora de aguas residuales

Las bacterias que oxidan el nitrito a nitrato son las bacterias nitrito-oxidantes (NOB). Existen cuatro grupos filogenéticos, pero en una estación depuradora de aguas residuales  sólo encontraremos los géneros Nitrospira y Nitrobacter.

Las bacterias de Nitrobacter se adaptan mejor en concentraciones más altas de nitrito. Mientras que las bacterias de Nitrospira son más adecuadas cuando tenemos bajas concentraciones de nitrito y oxígeno disuelto.

Desnitrificación

En una estación depuradora de aguas residuales tenemos bacterias del género Pseudomonas. Estas un tipo de bacterias heterótrofas facultativas, que tienen la capacidad de utilizar el nitrato como aceptor de electrones en lugar del oxígeno cuando se encuentran en condiciones de anóxia. Esto permite la eliminación del nitrógeno de manera biológica.

De forma general, los aspectos más importantes que afectan a las dinámicas de poblaciones de bacterias son su velocidad de crecimiento, su velocidad de muerte, y su capacidad de reproducción.

Hay factores que influyen decisivamente en estos aspectos, como son: la temperatura o el pH. En este caso el conocimiento técnico del responsable de la estación depuradora de aguas residuales es fundamental para el equilibrio bacteriano y el óptimo funcionamiento de la planta.

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Las dificultades habituales que suceden en este proceso biológico son:

  • el exceso de aireación y la elevada cantidad de oxígeno disuelto contamine el volumen del reactor en el que se pretende realizar la desnitrificación. Este suceso es muy común cuando el caudal de recirculación interna es muy elevado.
  • intentar eliminar biológicamente el nitrógeno y el fósforo cuando el agua residual no tiene el sustrato suficiente para cubrir las necesidades de la actividad bacteriana.
  • la concentración baja de oxígeno, que es especialmente importante para el funcionamiento de las amonio-oxidantes, cuyo funcionamiento se limita por debajo de 2 mg/l de oxígeno disuelto.

En estos casos, los procesos biológicos mejoran con:

  • Una adecuada aireación (2mg/l OD) en la zona de nitrificación, y una progresiva bajada del oxígeno disuelto hasta la parte posterior del reactor biológico.
  • Un área exclusiva de desnitrificación
  • Una recirculación interna adecuada, regulada a través del SCADA.

Conclusión de los parámetros biológicos

Estos parámetros son esenciales en todos los procesos de la depuración de aguas, pero destaca en puntos estratégicos como el decantador primario y el reactor biológico.

Cuando todos estos parámetros están en sus niveles adecuados, el agua se devuelve a los ríos y embalses. Allí, disfrutamos de un agua con todas sus propiedades, que alimenta los ecosistemas y es fuente de vida.

 

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Ejemplos de estaciones depuradoras de aguas residuales

La depuradora más grande de España es la EDAR Sur ubicada en Madrid.

La estación depuradora de aguas residuales New Cairo en Egipto es una de las mayores de África.

Una de las plantas de tratamiento de aguas emblemática en América es la EDAR Atoltonico

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