¿Qué es el abultamiento de lodos?
La acumulación de lodos es un problema que puede ocurrir en un método de tratamiento de aguas residuales conocido como el proceso de lodos activados. Este tratamiento consiste en introducir una combinación de aire y microorganismos, como bacterias aerobias y protozoos, en las aguas residuales y los desechos orgánicos industriales para fomentar el crecimiento y la multiplicación. Los microorganismos se congregan alrededor del material orgánico suspendido del cual se alimentan, lo que hace que se asiente fuera de la suspensión y deja un efluente relativamente limpio para proceder a un tratamiento adicional. La acumulación de lodos es un problema que ocurre debido al crecimiento excesivo de algunos tipos de bacterias y dificulta el proceso de sedimentación, haciendo que el agua se vuelva turbia y provoque la liberación de efluentes que no cumplen con los estándares ambientales.
El proceso de lodo activado funciona por floculación: la agrupación de partículas suspendidas para formar masas más grandes que se asientan fuera del agua. Típicamente, las aguas residuales que contienen grandes cantidades de pequeñas partículas suspendidas de materia orgánica ingresan a un tanque donde se introducen microorganismos adecuados, junto con suficiente aire para promover el crecimiento y la multiplicación de los tipos correctos de bacterias y protozoos, lo que permite la floculación. Los microorganismos tienden a adherirse al material orgánico y entre sí, creando partículas relativamente grandes conocidas como flóculos. El agua se extrae continua o periódicamente en un tanque clarificador, donde los flóculos se depositan en el fondo. Parte del material sedimentado, todavía rico en los microorganismos necesarios para la floculación, se reintroduce en el tanque de floculación para permitir que el proceso continúe.
Tres tipos principales de acumulación de lodos pueden afectar el proceso de sedimentación. El aumento de volumen causado por bacterias filamentosas es la forma más común. Estas bacterias normalmente ayudan al proceso de floculación, ya que los filamentos que producen ayudan a atrapar partículas suspendidas y generan flóculos más grandes y más estables. Sin embargo, cantidades excesivas de bacterias filamentosas conducen a un aumento de volumen ya que los filamentos pueden extenderse fuera de las partículas de flóculos pequeños y mantenerlos separados entre sí, evitando la formación de partículas más grandes que se sedimentarán fácilmente. Se cree que hay alrededor de 25 tipos diferentes de bacterias filamentosas en el lodo activado, todo lo cual puede causar problemas.
La carga de polisacáridos, también conocida como "carga de baba", ocurre cuando las bacterias del lodo activado producen demasiado polisacárido. Esto puede ocurrir cuando la mezcla es baja en nutrientes u oxígeno, o cuando la relación alimento / microorganismo (F / M) es demasiado alta. Los polisacáridos, azúcares complejos que incluyen almidón, se producen fuera de las células bacterianas y permiten la floculación al ayudar a las bacterias a mantenerse juntas. Sin embargo, si se produce demasiado, puede evitar la sedimentación del material.
El abultamiento de Zoogleal es causado por un exceso de la bacteria Zoogloea ramigera , un microorganismo formador de flóculos con un patrón de crecimiento dendrítico o similar a un árbol. Esto puede suceder cuando la relación F / M es demasiado alta o en condiciones de poco oxígeno. La bacteria es uno de los principales contribuyentes a la formación de flóculos en condiciones normales, pero una sobreabundancia de esta especie puede dificultar el proceso y provocar un tipo de aumento similar al causado por las bacterias filamentosas.
Se utilizan varios métodos para tratar o prevenir la acumulación de lodos. Las muestras de aguas residuales pueden examinarse microscópicamente a intervalos regulares para controlar la abundancia de microorganismos que pueden causar problemas. Cuando se identifica un problema potencial, se pueden tomar medidas por adelantado, por ejemplo, un ajuste cuidadoso de la tasa de retorno del lodo activado al tanque de floculación. Si el volumen ya se está produciendo, se puede tratar agregando coagulantes o ciertos polímeros al agua para fomentar la floculación y la sedimentación. Otro enfoque es la cloración a un nivel que inhibe los filamentos bacterianos fuera de los flóculos, pero no penetra en los flóculos, dejando intactos los microorganismos internos beneficiosos.