Sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales

Tipos de sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos

• Bioreactores: Los bioreactores son la parte principal de cualquier sistema de tratamiento de aguas residuales biológico. Crean un ambiente donde los microorganismos pueden crecer y descomponer la materia orgánica de las aguas residuales. Algunos diseños comunes de bioreactores incluyen sistemas de lodos activados, reactores de lecho móvil de biopelícula (MBBR) y reactores de lotes secuenciales (SBR).
• Procesos de oxidación avanzada (AOP): Los AOP son métodos químicos para el tratamiento de aguas residuales que utilizan oxígeno y otros oxidantes para destruir materiales orgánicos y eliminar microorganismos dañinos. Algunas técnicas de AOP son el uso de ozonización, fotocatálisis (que aprovecha la luz para activar ciertos catalizadores) y combinaciones de peróxido de hidrógeno y dióxido de titanio.
• Bioreactores de membrana (MBR): Los MBR combinan los procesos de tratamiento biológico tradicionales con la filtración de membrana, generalmente membranas de ultrafiltración. Las membranas separan el agua tratada de la mezcla de licor en el biorreactor, lo que da como resultado un efluente de alta calidad que es adecuado para su reutilización o descarga en áreas ambientales sensibles.
• Humedales construidos: Los humedales construidos son pantanos y marismas artificiales diseñados para utilizar procesos de tratamiento naturales. Las aguas residuales fluyen a través de un área de humedal plantada con vegetación específica. Los microorganismos que viven en las raíces de las plantas y en los sedimentos descomponen la materia orgánica y eliminan los contaminantes del agua. Este método es sostenible y de bajo mantenimiento.
• Sistemas de nitrificación y desnitrificación: Estos son procesos biológicos que tratan las aguas residuales agregando o eliminando compuestos de nitrógeno. La nitrificación convierte el amoníaco presente en las aguas residuales en nitrato mediante la oxidación por microorganismos especializados. Por otro lado, la desnitrificación es el proceso donde el nitrato se convierte de nuevo en gas nitrógeno, completando el ciclo del nitrógeno. Ambos procesos son esenciales para eliminar los contaminantes de nitrógeno de los efluentes.

Especificaciones y mantenimiento de sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos

Especificaciones

• Tamaño del terreno:

  El tamaño ideal del terreno dependerá del caudal y el diseño del sistema. Por ejemplo, un sistema con un caudal de 4000 litros/día necesitará aproximadamente 0,35 acres o 15000 pies cuadrados para funcionar correctamente.

• Suelo:

  En general, los suelos arenosos o limosos son mejores que los suelos arcillosos o rocosos. También se necesita una capa de grava de 4 a 6 pulgadas encima del suelo para permitir un buen drenaje del agua.

• Separación:

  Debe haber una separación de al menos 50 pies entre el sistema y el agua subterránea o los pozos cercanos. También debe haber al menos 100 pies de cualquier agua superficial como lagos o arroyos.

• Número de celdas:

  Un sistema de tratamiento biológico generalmente tendrá de 2 a 4 celdas de tratamiento, cada una con su propia selección de plantas. Por ejemplo, en un sistema de 4 celdas, la primera celda reducirá la DBO5 y los sólidos suspendidos. La segunda oxidará el amoníaco. La tercera vacuna eliminará el nitrógeno y la última celda servirá como celda de pulido.

• Bomba:

  Las celdas de tratamiento necesitan una bomba para mover el efluente de una celda a otra. La capacidad y la potencia de las bombas dependerán del diseño del sistema.

• Programa de mantenimiento:

  El propietario de la propiedad deberá sistematizar las verificaciones y reparaciones periódicas. La frecuencia de inspección dependerá del diseño de cada sistema de tratamiento biológico.

Mantenimiento

Todos los sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos necesitarán mantenimiento de rutina para un rendimiento óptimo y constante. La parte más crítica será la inspección periódica de los componentes esenciales.

• Comprobaciones semanales:

  Busque cualquier residuo o agua estancada en la estación de bombeo o alrededor de los tanques. Asegúrese de que todas las tuberías de entrada y salida funcionen correctamente. Compruebe si hay olores extraños o desagradables cerca del sistema. Si el propietario ve algo fuera de lo común, debe comunicarse con el técnico calificado sin demora.

• Comprobaciones mensuales:

  Inspeccione la unidad de tratamiento aeróbico o ATU. Mire el compresor de aire para ver si está funcionando de manera óptima. Examine la parte expuesta de la línea de efluente de la ATU y la válvula antirretorno. La válvula debe estar limpia y no debe haber agua estancada debajo de la válvula. El rendimiento de la bomba de aire de la ATU afectará directamente el tratamiento del efluente dentro del tanque de la ATU.

• Inspecciones anuales:

  Los propietarios deben programar una inspección completa de todos los tanques y bombas de tratamiento biológico al menos una vez cada 12 meses. Un proveedor de servicios calificado debe realizar esta inspección, ya que tendrá las habilidades y el equipo necesarios para hacerlo de forma segura.

• Piezas que necesitan inspección:

  La persona calificada revisará la bomba de aire de la ATU y los filtros de efluente. La válvula de desgasificación para la bomba de la ATU también se verificará para asegurar que el gas de aire escape libremente de esta válvula. Todos los filtros de efluente en el sistema deberán ser retrolavados para eliminar cualquier obstrucción de biomateria y limpiarse a fondo.

Escenarios de uso de sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos

Los sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos se pueden utilizar en diversas industrias y áreas donde hay materia orgánica presente en las aguas residuales.

• Plantas municipales de tratamiento de aguas residuales

  Los sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos se utilizan principalmente para tratar las aguas residuales domésticas de los residentes urbanos y rurales. La materia orgánica en las aguas residuales domésticas representa una gran proporción, y los procesos de tratamiento biológico pueden eliminar eficazmente los nutrientes y los contaminantes de las aguas residuales para cumplir con los estándares de descarga o recuperar agua para su reutilización.

• Procesamiento de alimentos y bebidas

  Las industrias de procesamiento de alimentos y bebidas generan una gran cantidad de aguas residuales orgánicas. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos, como tanques anaeróbicos/aeróbicos, bioreactores, etc., pueden descomponer la materia orgánica en las aguas residuales para reducir las cargas de contaminación, lo que reduce los impactos ambientales.

• Riego agrícola

  La aplicación de sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos se está generalizando, como el uso de humedales construidos o bioreactores para el tratamiento de aguas residuales. Las aguas residuales tratadas se pueden aplicar a cultivos no alimentarios para riego, lo que reduce el uso de recursos de agua dulce.

• Industria hospitalaria y sanitaria

  Los hospitales y las instituciones sanitarias producen una gran cantidad de aguas residuales orgánicas que contienen microorganismos patógenos. Los sistemas de tratamiento biológico, como el método de lodos activados o la tecnología de biopelícula, pueden eliminar eficazmente la materia orgánica y los patógenos de las aguas residuales para prevenir la contaminación ambiental y proteger la salud pública.

• Hoteles y atracciones turísticas

  Los hoteles y las atracciones turísticas producen una gran cantidad de aguas residuales todos los días, especialmente los lugares con piscinas y restaurantes. Los sistemas de tratamiento biológico se pueden instalar en estos lugares para tratar las aguas residuales in situ y reducir la presión sobre las plantas municipales de tratamiento de aguas residuales.

• Industria textil de teñido y acabado

  Las aguas residuales generadas a partir de los procesos de teñido y acabado en la industria textil contienen una gran cantidad de contaminantes orgánicos. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos se pueden utilizar como un proceso de pretratamiento o postratamiento para eliminar los tintes orgánicos y los productos químicos de las aguas residuales, mejorando así la eficiencia de los tratamientos físico-químicos posteriores.

• Industria de la construcción y el hormigón

  El sistema de tratamiento biológico se puede utilizar para tratar el lixiviado generado durante el almacenamiento y la manipulación de aditivos orgánicos y el agua de limpieza en la industria del hormigón, reduciendo así la carga orgánica descargada en el sistema de alcantarillado.

Cómo elegir sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos

Considere los siguientes factores al comprar o invertir en sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos para uso comercial o municipal:

• Volumen y población servida

  Comprender el caudal y la capacidad de la planta de tratamiento de aguas residuales. El volumen de aguas residuales generadas debe ser menor o igual que la capacidad de la planta. Para los sistemas comerciales, es importante considerar tanto la cantidad de aguas residuales generadas como el volumen máximo que podría producirse en las horas punta, como el número de visitantes en un día ajetreado.

• Permisos y regulaciones

  En cualquier lugar, habrá algunas regulaciones que rigen la descarga de aguas residuales tratadas en cuerpos de agua o sistemas de alcantarillado. La instalación no autorizada de una planta de tratamiento de aguas residuales podría exponer al comprador a enormes multas financieras y peligros para la salud pública. Es importante investigar las normas locales específicas con respecto al tipo de planta de tratamiento de aguas residuales necesaria, los permisos de descarga y las regulaciones de uso del suelo.

• Servicio y soporte

  Invertir en un sistema de tratamiento de aguas residuales es un compromiso a largo plazo, y el mantenimiento continuo es esencial para un funcionamiento adecuado. Al invertir, elija un proveedor capaz de ofrecer un buen soporte postventa. Investigue su reputación, experiencia y tiempo de respuesta en caso de emergencias para asegurarse de que la asistencia técnica estará disponible cuando sea necesario.

• Eficiencia de tratamiento

  La eficiencia del tratamiento de aguas residuales es crucial para lograr una purificación eficaz y minimizar el impacto ambiental. Los sistemas biológicos pueden utilizar diversas técnicas como la descomposición aeróbica, la digestión anaeróbica o patógenos específicos como virus y bacterias para tratar las aguas residuales. Es esencial seleccionar un sistema con un rendimiento probado y que cumpla con las normas ambientales.

Preguntas frecuentes sobre sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos

P1: ¿Cómo funcionan los procesos de tratamiento biológico?

A1: Los procesos funcionan mediante la descomposición de los materiales orgánicos en los residuos por parte de los microorganismos. El sistema de filtro de goteo y el método de lodos activados son algunos ejemplos de procesos de tratamiento de aguas residuales biológicas.

P2: ¿Cuáles son las ventajas de utilizar el tratamiento de aguas residuales biológico?

A2: Los sistemas de tratamiento reducen las aguas residuales generadas por hogares, fábricas, granjas, etc. También reducen la contaminación ambiental que resulta de la eliminación de aguas residuales sin tratar. Las plantas de tratamiento químico y las físicas no siempre eliminan la materia orgánica. Los sistemas de tratamiento biológico son efectivos para hacer precisamente eso.

P3: ¿Cuáles son las limitaciones de los sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos?

A3: Los sistemas requieren un monitoreo constante y personal calificado para mantenerlos y operarlos de manera efectiva. Puede haber fluctuaciones en el flujo y la composición de las aguas residuales que podrían afectar el proceso biológico. Los tratamientos pueden no ser adecuados para aguas residuales de alta resistencia y podrían necesitar pasos de pretratamiento adicionales.

P4: ¿Son los sistemas de tratamiento de aguas residuales biológicos ecológicos?

A4: Sí. Los sistemas son más ecológicos que otros métodos ya que dependen de procesos naturales para tratar los residuos. La operación adecuada de las unidades minimizará el impacto ambiental de la descarga de aguas residuales tratadas en cuerpos de agua.