Tratamiento de aguas residuales: Un equilibrio delicado

Por Jared Alder, MS

El tratamiento de las aguas residuales es un delicado equilibrio de procesos químicos, biológicos y mecánicos. Los operadores de tratamiento tienen que encontrar un término medio para proporcionar un tratamiento de alta calidad, sin salirse del presupuesto y garantizando al mismo tiempo el cumplimiento de la normativa medioambiental. Los operadores deben enfrentarse a un sistema de tratamiento en constante variación, como consecuencia de los cambios climáticos, los patrones de uso humano, etc. Con todos los cambios posibles, las limitaciones presupuestarias y los requisitos de los reguladores, encontrar un equilibrio puede ser todo un reto.

Para mantener el efluente dentro de los parámetros de los permisos de sus instalaciones, los operadores deben evaluar constantemente la composición química de sus sistemas de tratamiento y determinar las cantidades precisas de productos químicos que deben aplicarse para obtener un vertido de alta calidad.

Los costes asociados al uso de productos químicos para el tratamiento y la formación de flóculos de alta calidad varían en función de si hay sobredosificación o infradosificación de productos químicos. No introducir suficientes productos químicos para mantener la calidad de las aguas residuales dentro de los límites reglamentarios puede dar lugar a multas escandalosas, mandatos operativos y falta de confianza en la capacidad de una empresa de servicios públicos para tratar las aguas residuales. Además, los operarios deben ser igual de precavidos cuando se trata de utilizar demasiados productos químicos. A menudo, es muy tentador prevenir antes que curar y excederse con los productos químicos para conseguir que el efluente de las aguas residuales esté dentro de los parámetros de tratamiento correctos. Sin embargo, la sobredosis conlleva multitud de problemas que deberían hacer que los operadores de tratamiento se lo pensaran dos veces antes de dedicarse a esa práctica.

Cuando una depuradora aumenta el uso de polímero o ajusta la concentración de polímero durante la floculación, por ejemplo, puede crear lo que se conoce como «pin floc». Este flóculo es tan pequeño y ligero que flotará en la parte superior de los tanques de tratamiento y no se depositará en el fondo, donde podría retirarse y tratarse con el proceso de biosólidos. Como el flóculo de espigas -que contiene contaminantes- no se asentará, los contaminantes pueden crear un efluente que no cumplirá los requisitos del permiso.

Cuando se trata de eliminar nutrientes de las aguas residuales, es muy frecuente excederse con productos químicos como el cloruro férrico. El cloruro férrico es un producto químico que se utiliza principalmente para combatir la presencia de fósforo, que es bastante común en los sistemas modernos de tratamiento de aguas residuales. (En blogs anteriores, hemos mencionado que el exceso de fósforo en los efluentes contribuye a la formación de algas tóxicas si se libera en las masas fuente). El cloruro férrico es un coagulante, lo que significa que se utiliza para promover la aglutinación de partículas finas en flóculos más grandes, de modo que puedan separarse más fácilmente del agua. Si los operadores utilizan demasiada cantidad de un coagulante como el cloruro férrico, puede producirse una inversión de la carga eléctrica natural del flóculo, lo que obligará a los sólidos en suspensión del sistema a desestabilizarse, complicando todo el proceso de tratamiento.

Aunque los operarios eviten una reacción química inadvertida al sobrecompensar, es bastante probable que estén malgastando dinero con cada adición innecesaria. Con unos presupuestos cada vez más reducidos y unos gastos energéticos y tecnológicos cada vez mayores, las depuradoras no pueden permitirse aumentos de los costes de explotación derivados del despilfarro de productos químicos y de las sanciones por incumplimiento.

Resultados igualmente problemáticos pueden derivarse de la sobredosificación o infradosificación de efluentes con productos químicos, y los operadores de tratamiento de aguas residuales deben encontrar el equilibrio adecuado para tratarlos de forma adecuada y rentable. La dosificación excesiva o insuficiente puede deberse a un malentendido sobre qué componentes componen el flujo de residuos de una operación o qué niveles de productos químicos se necesitan para corregirlo. Los avances en los sistemas de dosificación química y la instrumentación ayudan a eliminar ese problema. Los avances en la monitorización de laboratorio junto con el SCADA y la monitorización en línea pueden ayudar a proporcionar datos en tiempo real que luego pueden conducir a mejores condiciones del proceso de tratamiento.