Los microorganismos de aguas residuales son una forma segura de descomponer las aguas residuales de forma natural. Estas bacterias trabajan en favor del medio ambiente y se reproducen en masa para realizar el trabajo de tratamiento de las aguas residuales.
El lodo activado es lo que se introduce en las aguas residuales para descomponerlas. Las bacterias dominantes son las mejores para el medio ambiente. A medida que se reproducen, siguen avanzando, alimentándose del contenido de las aguas residuales.
Las bacterias beneficiosas y su papel en el tratamiento de aguas residuales
Aproximadamente el 95% de las bacterias se encuentran en las aguas residuales. Todas responden al oxígeno y son microorganismos que sólo se ven al microscopio porque son unicelulares. Se agrupan para formar lo que vemos al formar masas.
Lo llamamos "lodo" porque las bacterias se separan del líquido y se asientan, alimentándose de su aglomeración. Estas son algunas de las bacterias buenas que se encuentran en el tratamiento de aguas residuales y que se alimentan de materiales orgánicos:
- Algas
- Metazoos
- Protozoos
- Hongos
Cómo tratar las aguas residuales
En el tratamiento de aguas residuales se encuentran diferentes tipos de bacterias. Los tres más comunes son las bacterias anaerobias, aerobias y facultativas. Basta con aplicar el tratamiento, y las bacterias hacen el resto.
Bacterias anaerobias: Estas formas de bacterias recogen oxígeno de la fuente de alimento que se encuentra en las aguas residuales. Las bacterias anaerobias reducen el nivel de fósforo. A medida que se descomponen los lodos, se produce gas metano. El gas se utiliza como biogás, que es un combustible energético alternativo para el proceso de descomposición de las aguas residuales.
Bacterias aerobias: Estas bacterias utilizan el oxígeno para descomponer los contaminantes de las aguas residuales. El oxígeno se añade mecánicamente. Las bacterias aerobias aprovechan el proceso y lo convierten en energía que ayuda a la reproducción y el crecimiento de las bacterias.
Bacterias facultativas: Esta forma de bacterias se adapta al entorno pero puede alternar entre condiciones anaeróbicas y aeróbicas. Las bacterias que crecen lo hacen mejor con oxígeno, pero prosperan para sobrevivir en cualquiera de las dos situaciones.
Proceso de tratamiento de aguas residuales
Las bacterias buenas consumen los materiales orgánicos biodegradables, que incluyen grasas, carbohidratos y proteínas, mediante adsorción. La adsorción se explica mejor por las partículas de alimentos que no pueden atravesar la membrana celular, por lo que las bacterias se agrupan para liberar enzimas.
Estas enzimas son las que rompen las partículas de alimento para que la bacteria pueda consumirlas. Una vez que es lo suficientemente pequeño, es capaz de atravesar la membrana celular.
Los cinco pasos del crecimiento bacteriano
Cuando los microorganismos de las aguas residuales se introducen en el tanque de aireación, se mezclan con las aguas residuales. El agua se conoce entonces como "licor mezclado". Hay cinco fases por las que pasan las bacterias durante el proceso de crecimiento dentro del licor mezclado. Son las siguientes:
- La fase de latencia: Aquí es donde las bacterias se adaptan al entorno en su medio ambiente. Produce las enzimas necesarias para el proceso de adsorción. El proceso no funcionará si las enzimas no están a la altura. Se trata de un escenario preparado para condiciones favorables, por lo que la bacteria debe adaptarse o morir.
- Fase de crecimiento acelerado: Hay altos niveles de nutrientes para que las bacterias crezcan y produzcan energía. A medida que las bacterias crecen, se reproducen a un ritmo rápido y están en constante movimiento en busca de alimento en las aguas residuales. Las bacterias no se asientan en un punto; una vez que terminan de alimentarse en una zona, se desplazan a la siguiente.
- Fase de crecimiento decreciente: Durante la fase de crecimiento, se consumen muchos de los nutrientes de las aguas residuales, por lo que el nivel de nutrientes empieza a descender. En esta fase comienza la competencia, ya que las bacterias ralentizan su crecimiento y reproducción para conservar energía. Los nutrientes restantes se siguen utilizando para el mantenimiento y la energía de las células.
- Fase estacionaria: Todo permanece constante y ni crece, ni se reproduce, ni se extingue. Se forma una gruesa capa viscosa fuera de las paredes celulares de las bacterias. Siguen agrupándose y todo permanece neutral mientras se alimentan de lo que queda en las aguas residuales.
- Fase de muerte: Se produce cuando se consumen todos los nutrientes de las aguas residuales y las bacterias mueren dentro del tanque. Se trata de un ciclo, y el proceso vuelve a empezar a medida que se introducen más aguas residuales en el tanque. Se introducen más bacterias en el tanque, que se alimentan del nuevo licor mezclado hasta que esas bacterias también mueren.
El cálculo de los alimentos para los microorganismos
Al añadir los microorganismos al tanque, se calcula una relación. El equilibrio es la comida en las aguas residuales a los microorganismos y se llama la "relación F / M".
La cantidad de residuos alimenticios se divide por las bacterias necesarias para consumir los materiales de desecho en el sistema en función de cuántas libras. El proceso se calcula dividiendo el resultado de la prueba de DBO/COD por los sólidos suspendidos volátiles de licor mezclado, o MLVSS.
La proporción debe ser perfecta, o pueden surgir problemas en el sistema de aguas residuales. Demasiados microorganismos provocarán residuos en sí mismos. Las bacterias se aglutinarán, provocando problemas de refuerzo como la formación de espuma, el abultamiento de lodos y la dispersión de flóculos.
Del mismo modo, los mismos resultados causarán problemas de reserva cuando no haya suficientes bacterias en el tanque. Las paredes celulares no podrán ser penetradas para que los microorganismos descompongan el alimento. La cantidad adecuada de nitrógeno, fósforo y ácidos orgánicos también debe estar presente para que el proceso surta efecto.
Ajuste con biorremediación
Si todo lo demás no funciona en el proceso, la relación F/M se ajusta mediante biorremediación. Se trata de un proceso en el que las aguas residuales se tratan para promover el crecimiento de los microorganismos colocados en el tanque. Todo ello se introduce en el sistema de agua para suavizar el proceso, lo que se denomina bioestimulación:
- Vitaminas
- Nutrientes suplementarios
- Ácidos orgánicos
- Minerales
- Tampones de pH
American Biosystems tiene los elementos para poner en el tanque de aireación que se descomponen las aguas residuales de la manera más segura posible. Es lo que funciona mejor para el medio ambiente, y el proceso y el ciclo continúan una y otra vez para asegurar que todo en las aguas residuales se descompone por completo.