El tratamiento biológico es la etapa que degrada la materia orgánica disuelta de un agua residual. Lo hacen microorganismos —bacterias principalmente, junto con protozoos, hongos y otros organismos— que consumen esa materia como alimento.
Las dos configuraciones clásicas del tratamiento aerobio son los fangos activos y el lecho bacteriano. La diferencia entre ambas es dónde vive la biomasa.
Fangos activos
Es un sistema de biomasa en suspensión: los microorganismos flotan mezclados con el agua a tratar, formando el licor mezcla.
Cómo funciona
El agua entra en el reactor biológico, donde un sistema de aireación aporta el oxígeno que las bacterias necesitan para degradar la materia orgánica. Los microorganismos se agrupan en flóculos que engloban también los sólidos en suspensión.
Tras un tiempo de retención de varias horas con aireación continua, el licor mezcla pasa al decantador secundario. Allí los flóculos sedimentan por gravedad y se separan del agua, que sale clarificada por la parte superior. Una fracción del fango decantado se recircula al reactor para mantener la concentración de biomasa, y el resto se purga.
Componentes
Reactor biológico con sistema de aireación, decantador secundario, y las líneas de recirculación y purga de fangos.
Los problemas habituales
La operación de un sistema de fangos activos se complica cuando el fango no sedimenta como debe. Los casos frecuentes son el bulking o esponjamiento —el fango ocupa más volumen y decanta mal—, el crecimiento disperso, la flotación de fangos en el decantador y la aparición de espumas en la superficie del reactor.
Todos ellos tienen que ver con el equilibrio de la población microbiana, y se corrigen ajustando la carga másica, la edad del fango o la aireación. Es un sistema que requiere seguimiento.
Lecho bacteriano
Es un sistema de biomasa fijada: los microorganismos crecen adheridos a un soporte, formando una biopelícula, y el agua pasa por encima.
Cómo funciona
Un distribuidor rotativo reparte el agua sobre la superficie del lecho. El agua percola entre el material de relleno, y la biopelícula que recubre ese material degrada la materia orgánica a su paso. El aire circula de forma natural por los huecos del lecho, aportando el oxígeno.
El agua tratada se recoge en el fondo mediante un sistema de drenaje y pasa a un decantador, donde se separan los fragmentos de biopelícula que se han desprendido.
Componentes
Tanque circular con el material de relleno, distribuidor rotativo, sistema de drenaje inferior y decantador.
El material de relleno
Puede ser piedra, materiales cerámicos o plástico estructurado. Los requisitos son ofrecer superficie específica elevada para el crecimiento de la biopelícula, dejar hueco suficiente para la circulación de aire, ser mecánicamente estable y no resultar tóxico para los microorganismos.
Las tres diferencias
- Dónde está la biomasa. En suspensión mezclada con el agua, en fangos activos; fijada sobre un soporte, en lecho bacteriano. Es la diferencia de la que derivan todas las demás.
- Cómo llega el oxígeno. Por aireación forzada mediante soplantes y difusores, en fangos activos; por circulación natural de aire entre el relleno, en lecho bacteriano.
- Los componentes. Reactor aireado más decantador y recirculación, frente a tanque con relleno, distribuidor, drenaje y decantador.
Cuándo encaja cada uno
No hay un sistema mejor que otro en abstracto; encajan en situaciones distintas.
El lecho bacteriano tiene coste de explotación y necesidad de supervisión menores, porque no requiere aireación forzada ni control de la recirculación. Tolera bien las variaciones de carga y las puntas de compuestos inhibidores, y el desprendimiento de biopelícula se retira sin más en la decantación. Es una opción adecuada para poblaciones pequeñas y para instalaciones con poca disponibilidad de personal.
Los fangos activos alcanzan rendimientos de depuración superiores y permiten un control más fino del proceso, incluida la eliminación de nitrógeno y fósforo mediante zonas anóxicas y anaerobias. Ocupan menos superficie para la misma carga. A cambio consumen más energía —la aireación es la partida principal— y exigen un seguimiento constante.
La elección se hace con la caracterización del agua residual, el caudal, los límites de la autorización de vertido y la disponibilidad de personal para la explotación.
Puede consultar nuestras plantas compactas o escribirnos con la caracterización de su efluente.
