Filtración combinada anaerobia para el tratamiento de
aguas residuales municipales
Alain Alfredo Álvarez Estrada, Óscar González Barceló,
Simón
González Martínez
La tecnología que actualmente se utiliza en México para el
control de la contaminación del agua es, en su mayoría,
importada,
y se afirma que la situación prevaleciente hace costoso
desarrollarla. Sin embargo, es posible desarrollar procesos
para
tratamiento de aguas residuales que permitan alcanzar los
valores de las normas sin necesidad de pagar regalías por su
uso o importación. Para efectuar el tratamiento de aguas
residuales existen dos principales tipos de procesos
biológicos:
los aerobios y los anaerobios. La vía anaerobia es
considerada
altamente eficiente para la conservación de la energía. El
filtro
anaerobio fue introducido por Young y McCarty en 1969;
esencialmente consiste en un reactor de flujo ascendente
empacado con soportes plásticos o con piedras, sobre las
cuales
se desarrolla una capa de microorganismos que degradan los
contaminantes del agua. Por sus características, el material
de
soporte (filtrante), además de permitir la transformación
bioquímica de los contaminantes, logra la retención física
de
las partículas en suspensión.
Con este trabajo se pretende determinar las características
de operación del filtro biológico para obtener las mejores
eliminaciones de los contaminantes contenidos en las aguas
residuales municipales. Para lograr esto, es necesario
determinar
las características del material filtrante y evaluar la
eliminación
de contaminantes utilizando parámetros genéricos de análisis
de aguas residuales como son DQO, SST, pH, temperatura,
compuestos inorgánicos nitrogenados y fosforados.
Se instaló un filtro biológico anaerobio a nivel piloto en
la
planta para tratamiento de aguas residuales de Ciudad
Universitaria, UNAM. El filtro tiene un diámetro de 20 cm y
una
profundidad efectiva de 300 cm. El material de soporte de
los
microorganismos es tezontle (piedra volcánica) con diámetros
promedio de 4 mm. El agua residual se introdujo al filtro
por la
parte inferior para permitir un flujo ascendente dentro del
sistema. El material de soporte se retrolavó cada siete días
con
aire comprimido y agua limpia.
Se caracterizó y determinó la densidad de área del lecho
empacado, que resultó ser de 840 m2/m3, dentro de un volumen
de 88 litros. El reactor piloto operó 89 días en dos etapas;
la
primera fue de 61 días, con una carga orgánica promedio de
2.3 kgDQO/m3_d y un tiempo de retención hidráulica promedio
de 2.2 horas; en la segunda etapa el reactor piloto se operó
con 1.2 kgDQO/m3d de carga orgánica y 4.3 horas de tiempo
de retención hidráulica. La temperatura mínima registrada de
operación del reactor fue de 14 °C y la máxima de 28 °C; por
lo
tanto podemos decir que el reactor piloto estuvo operando
entre la frontera psicrofílica y mesofílica. El pH promedio
del
influente fue de 8.1 y del efluente de 7.4, con lo que se
logra
un pH adecuado para el desarrollo de bacterias
metanogénicas.
La eliminación promedio de sólidos suspendidos totales en la
primera etapa fue de 82% y en la segunda de 86%. En lo que
se refiere a DQO total, la eliminación promedio en la
primera
etapa fue de 53% y en la segunda de 55% .
Como recomendación para el retrolavado, se pudo observar
que no conviene llevarlo a más de once días por periodo, ya
que disminuye mucho la calidad del efluente; el periodo
óptimo
es de siete días, con buenas supresiones de DQO y SST. La
pérdida
de carga máxima registrada en la primera etapa fue de 50 cm,
con un periodo de retrolavado de 11 días; en la segunda fue
de
15 cm, con un periodo de 8 días.
En ambas etapas se registró la presencia de metano en las
muestras de biogas; por lo tanto se demuestra que existieron
bacterias metanogénicas en la biomasa activa, a pesar de que
en la operación de retrolavado se utilizó aire combinado con
agua potable.
piedra volcánica usada
en plantas de tratamiento
de aguas residuales.
