En una planta de tratamiento de aguas residuales, las bacterias transforman compuestos orgánicos biodegradables que llegan con los desagües domésticos o industriales. Su actividad forma parte de un proceso controlado, cuyo resultado depende tanto de los microorganismos presentes como de las condiciones de operación.
Conocer el papel de las bacterias en el tratamiento de aguas residuales te da una base para entender cómo funciona una instalación y evaluar sus necesidades. En este artículo descubrirás sus funciones, las fases del proceso, las tecnologías utilizadas y los criterios para comprobar sus resultados. ¡Continúa leyendo!
¿Qué es el tratamiento biológico de aguas residuales?
El tratamiento biológico es un proceso de depuración que utiliza microorganismos para transformar materia orgánica biodegradable y, en configuraciones específicas, retirar nutrientes del agua. Su finalidad es reducir la carga contaminante mediante reacciones controladas, como parte de un sistema que integra distintas operaciones según la calidad requerida.
La comunidad de microorganismos para tratar aguas residuales incluye a las bacterias y protozoos. No funciona como un producto que se agrega y actúa por sí solo, sino que necesita un ambiente adecuado para los procesos previstos.
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¿Qué función cumplen las bacterias en el tratamiento de aguas residuales?
Las bacterias usadas en el tratamiento de aguas residuales transforman compuestos orgánicos y participan en procesos de eliminación de nutrientes. No todas cumplen la misma función: algunas degradan sustratos biodegradables, mientras otras intervienen en el ciclo del nitrógeno. Su actividad se organiza en comunidades con necesidades diferentes.
Su relación con el oxígeno distingue grupos con funciones específicas:
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Grupo |
Condición de trabajo | Participación en el proceso |
| Bacterias aerobias | Presencia de oxígeno disuelto. |
Oxidan la materia orgánica; ciertos grupos realizan nitrificación. |
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Bacterias anaerobias |
Ausencia de oxígeno. | Participan en la degradación anaerobia de compuestos orgánicos. |
| Facultativas | Desarrollan su metabolismo con o sin oxígeno. |
Algunas realizan la desnitrificación bajo condiciones anóxicas. |
En la nitrificación, el amonio pasa a nitrito y nitrato. En un ambiente libre de oxígeno y donde hay nitrato, ciertos grupos transforman este último en nitrógeno gaseoso. Para que el fósforo sea eliminado biológicamente, se requieren organismos acumuladores y una configuración específica.
En la digestión anaerobia también intervienen arqueas metanógenas, distintas de las bacterias, que producen metano.
¿Qué fases comprende el proceso biológico?
Las fases del proceso biológico se organizan según las características del agua y los objetivos de depuración de cada proyecto. El diseño de la instalación establece cómo se conectan las operaciones y bajo qué condiciones trabajan. Estas son las principales:
- Preparación previa: antes del reactor, se retiran elementos que puedan interferir con el funcionamiento, como residuos gruesos, arenas o grasas.
- Reacción biológica: los microorganismos transforman los sustratos bajo condiciones controladas de mezcla y, cuando corresponde, aireación.
- Separación y retención: se separan sólidos del efluente y se conserva la biomasa necesaria para continuar el tratamiento.
En los lodos activados, las bacterias forman flóculos, es decir, agregados que pueden separarse por sedimentación. Una parte del lodo se devuelve al reactor y el resto se retira para su posterior manejo. De este modo se mantiene la biomasa dentro del sistema.
¿Qué tecnologías utilizan la actividad bacteriana?
Las tecnologías biológicas se diferencian por la forma de mantener la biomasa y separarla del agua. Algunas trabajan con microorganismos suspendidos; otras utilizan superficies donde crecen biopelículas. La elección depende de la composición del efluente, el caudal, el espacio disponible y los objetivos de depuración del proyecto. A continuación te mostramos cómo funcionan los cinco sistemas:
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Tecnología |
Forma de trabajo |
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Lodos activados |
Mezclan el agua con biomasa suspendida en un reactor aireado; después separan los sólidos. |
| Biofiltros |
El agua entra en contacto con una biopelícula adherida a un material de soporte. |
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Reactor de biopelícula de lecho móvil (MBBR) |
Utiliza soportes móviles donde crecen comunidades microbianas dentro del reactor. |
| Biorreactor de membranas (MBR) |
Combina el proceso biológico con membranas que separan sólidos del efluente. |
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Reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB) |
Mantiene biomasa anaerobia en un manto de lodos atravesado por un flujo ascendente. |
La selección requiere caracterizar el agua. Una tecnología adecuada para un efluente doméstico puede necesitar ajustes o etapas adicionales para tratar una descarga industrial.
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¿Qué beneficios aporta la actividad bacteriana?
El beneficio central de la actividad bacteriana es transformar una carga contaminante que no siempre se elimina mediante separación física. Su valor se aprecia al comparar la calidad del afluente con la del efluente y verificando los objetivos que cumple el conjunto de la instalación, de acuerdo con su diseño.
Entre sus aportes se encuentran:
- Reducción de materia orgánica: disminuye la carga biodegradable que llegaría al cuerpo receptor.
- Remoción de nutrientes: los sistemas preparados para ello retiran nitrógeno o fósforo mediante procesos específicos.
- Recuperación energética: la digestión anaerobia genera biogás aprovechable bajo condiciones adecuadas.
Estos resultados no equivalen a potabilizar el agua. El vertimiento o reúso requiere comprobar la calidad final y aplicar etapas adicionales, incluida la desinfección cuando corresponda.
¿Qué necesita la actividad bacteriana para mantenerse?
Para que una población bacteriana sea estable, se requieren condiciones que sean compatibles con el proceso. Se debe controlar el pH, la temperatura, la alimentación y el oxígeno cuando corresponda. También cuenta el tiempo de retención de sólidos, que expresa cuánto se encuentra la biomasa en la instalación y condiciona la conservación de los grupos microbianos necesarios.
Para comprobar el desempeño, revisa los análisis de entrada y salida. La demanda bioquímica de oxígeno (DBO₅) mide el oxígeno consumido por los microorganismos durante cinco días en condiciones de ensayo. La demanda química de oxígeno (DQO) cuantifica la materia susceptible de oxidación química. Los sólidos suspendidos completan la evaluación de la separación.
La selección de bacterias para PTAR debe responder a un objetivo técnico. Los olores, la espuma o una sedimentación deficiente requieren identificar sus causas antes de decidir una intervención.
La bioaumentación incorpora microorganismos seleccionados para reforzar una función. Si evalúas bacterias para planta de tratamiento de aguas residuales, solicita evidencia sobre su aplicación y compatibilidad con tu instalación. Añadir cultivos no sustituye la corrección de las condiciones operativas que originaron el problema.
Entender qué función desempeñan las bacterias en la depuración de las aguas residuales te da un criterio para hablar de las necesidades de tu instalación. La respuesta a la pregunta central es clara: estos microorganismos transforman materia orgánica biodegradable y participan en la remoción de nutrientes cuando el proceso incluye las condiciones necesarias.
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