Una planta de tratamiento de aguas residuales funciona mediante etapas que cumplen tareas diferentes. El pretratamiento retira elementos gruesos y arenas, mientras que la sedimentación primaria separa parte de los sólidos. Sin embargo, el efluente aún conserva compuestos que no pueden retirarse solo por gravedad y necesita una fase biológica.
El tratamiento secundario de aguas residuales utiliza microorganismos para actuar sobre esa carga contaminante bajo condiciones controladas. Después, la biomasa formada debe separarse del agua antes de continuar con el proceso. ¡Sigue leyendo y conoce el objetivo de esta etapa, su funcionamiento y las principales tecnologías que pueden formar parte de ella!
¿Cuál es el objetivo del tratamiento secundario?
El objetivo del tratamiento secundario de aguas residuales es disminuir la materia orgánica biodegradable y los sólidos suspendidos que permanecen tras la fase primaria. Para conseguirlo, mantiene comunidades de microorganismos en contacto con el efluente durante el tiempo necesario para que degraden los compuestos que pueden asimilar.
Su desempeño se evalúa mediante parámetros como la demanda bioquímica de oxígeno a cinco días (DBO₅), la demanda química de oxígeno (DQO) y los sólidos suspendidos totales (SST). La DBO₅ refleja el oxígeno consumido durante la degradación biológica, la DQO estima las sustancias oxidables y los SST indican la cantidad de partículas suspendidas.
Estos valores deben interpretarse según las características del agua que ingresa y la calidad esperada a la salida. Por esa razón, no existe un porcentaje de remoción que describa por igual el comportamiento de todos los sistemas.
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¿Cómo funciona la etapa secundaria?
Los lodos activados muestran con claridad cómo se desarrolla esta fase. El efluente primario ingresa a un tanque de aireación y entra en contacto con una comunidad microbiana. Desde ese punto, el agua y la biomasa atraviesan una secuencia coordinada:
- Ingreso y mezcla. El efluente se combina con el lodo activado. La unión de agua residual y biomasa recibe el nombre de licor mezcla.
- Aireación y actividad biológica. Los aireadores de superficie o los sopladores conectados a difusores cerámicos o de membrana incorporan oxígeno. Mientras el contenido permanece en movimiento, los microorganismos consumen materia orgánica y forman flóculos.
- Clarificación secundaria. El licor mezcla llega al clarificador, donde los flóculos sedimentan y forman una capa de lodo. El agua clarificada sale por la parte superior.
- Retorno y purga. Las bombas devuelven una parte del lodo sedimentado al tanque de aireación para conservar la población microbiana. El exceso se extrae y pasa a una línea de manejo independiente.
La recirculación conserva suficiente biomasa para sostener el proceso, mientras que la purga evita su acumulación excesiva. Aunque la distribución de los equipos cambia entre plantas, la reacción biológica y la separación de sólidos deben trabajar de forma coordinada.
¿Qué condiciones biológicas intervienen?
Los tipos de tratamiento secundario de aguas residuales pueden distinguirse según el ambiente en el que actúan los microorganismos. Los procesos aerobios requieren oxígeno disuelto; los anaerobios degradan la materia orgánica sin oxígeno, mientras que los anóxicos utilizan nitratos o nitritos para procesos como la desnitrificación.
Esta clasificación describe las condiciones biológicas del proceso, no las tecnologías instaladas. Por ello, una planta puede incorporar lodos activados, reactores MBBR, biodiscos, filtros percoladores o lagunas y combinar distintas condiciones según los contaminantes que necesite reducir.
¿Qué tecnologías de tratamiento secundario existen?
Las clases de tecnología para el tratamiento secundario de aguas residuales se diferencian por la forma en que la biomasa crece y permanece dentro del sistema. Cada tecnología organiza de manera distinta el contacto entre el agua, los microorganismos y las condiciones necesarias para su actividad. A continuación, conocerás las principales.
Sistemas de biomasa suspendida
En estos procesos, los microorganismos se mantienen dentro del licor mezcla. Este grupo comprende los lodos activados convencionales, la aireación extendida, las zanjas de oxidación y los reactores discontinuos secuenciales (SBR). En estos últimos, las fases de llenado, reacción, sedimentación y descarga ocurren en el mismo tanque durante momentos diferentes del ciclo.
Sistemas de biomasa adherida
En esta categoría, los microorganismos crecen como una biopelícula sobre un soporte. Los filtros percoladores, los biodiscos y los reactores de biopelícula de lecho móvil (MBBR) pertenecen a esta familia. En un MBBR, numerosos portadores plásticos se desplazan dentro del reactor y crean una superficie donde se fija la comunidad microbiana.
La forma y la cantidad de estos portadores se determinan durante el diseño, de acuerdo con la carga que recibirá el reactor. Por eso, no corresponde presentar un porcentaje de llenado como una regla aplicable a cualquier instalación.
Lagunas y configuraciones sin oxígeno
Las lagunas aireadas y facultativas desarrollan procesos biológicos con una infraestructura distinta a la de los reactores compactos. Su comportamiento depende de factores como la temperatura, el tiempo de retención, la carga recibida y la configuración de cada unidad.
Los términos aerobio, anaerobio y anóxico no representan otras familias de equipos, sino condiciones en las que ocurre la actividad biológica. Un medio aerobio contiene oxígeno; uno anaerobio carece de este elemento; y uno anóxico emplea nitratos o nitritos en procesos como la desnitrificación.
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¿Qué factores influyen en el funcionamiento?
El rendimiento de esta etapa depende de la relación entre las características del afluente, el diseño y la operación. Antes de elegir o revisar una tecnología, es necesario considerar los siguientes factores:
- Caudal y carga orgánica: muestran cuánto líquido ingresa y qué cantidad de materia biodegradable debe procesarse.
- Composición del agua: identifica grasas, nutrientes, sustancias tóxicas y cambios capaces de alterar la actividad microbiana.
- Oxígeno disuelto, pH y temperatura: condicionan el desarrollo de los microorganismos y requieren seguimiento.
- Retención hidráulica y edad del lodo: indican cuánto tiempo permanece el agua y durante cuánto se conserva la biomasa.
- Sedimentación: determina si los flóculos se separan de forma adecuada o salen junto con el efluente.
- Energía y mantenimiento: sostienen la aireación, el bombeo y el funcionamiento de los equipos.
Todos estos elementos deben revisarse en conjunto. Una tecnología bien seleccionada puede perder estabilidad si recibe una carga distinta a la prevista, carece de oxígeno suficiente o presenta fallas en la separación de la biomasa.
¿Qué ocurre después del tratamiento secundario?
Una vez que el clarificador separa los lodos, el efluente puede pasar por desinfección, filtración o un tratamiento más avanzado. La ruta se define según su descarga, reúso o ingreso a otro proceso. Si se necesita reducir patógenos, nutrientes o contaminantes específicos, la fase secundaria no basta por sí sola.
El lodo purgado sigue un recorrido diferente al del agua. Según sus características, puede requerir espesamiento, estabilización y deshidratación antes de su aprovechamiento o disposición. Esta separación evita confundir el manejo del efluente con el tratamiento de los sólidos generados.
Ahora ya sabes en qué consiste el tratamiento secundario de aguas residuales. Con esta base, podrás dialogar con un especialista y revisar una propuesta sin quedarte solo con el nombre de la tecnología. Antes de avanzar, comprueba que el proyecto detalle el resultado esperado, la forma de verificarlo y las responsabilidades que asumirá cada parte durante la operación.
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