Por: Kate
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Fecha: 12 de marzo de 2025
Medidas efectivas para controlar el volumen de lodos en las cuencas de aireación
El volumen de lodos en las cuencas de aireación es un desafío común que puede afectar significativamente la eficiencia y el rendimiento de los sistemas de tratamiento de aguas residuales. El volumen de lodos ocurre cuando los microorganismos, particularmente las bacterias filamentosas, proliferan en exceso, interrumpiendo el equilibrio del proceso de lodo activado. Esto puede conducir a un asentamiento de lodos deficiente, al aumento de los sólidos suspendidos (SS) en el efluente e ineficiencia general del sistema. En este artículo, exploraremos las causas del volumen de lodos, cómo identificarlo y las medidas clave para controlarlo y evitarlo para garantizar un rendimiento óptimo del tratamiento de aguas residuales.
1. Causas de bacterias filamentosas.
Las bacterias filamentosas son microorganismos largos y en forma de hilo que juegan un papel en la formación de flóculos en los sistemas de lodo activados. Sin embargo, cuando su crecimiento no se controla, puede conducir al volumen de lodos. Varios factores ambientales contribuyen al crecimiento excesivo de bacterias filamentosas, que incluyen:
-Baja material orgánico en el influyente: si no hay una materia orgánica insuficiente, la relación F/M (alimento a microbio) es baja, lo que conduce a la inanición de nutrientes para los microorganismos y promueve el crecimiento de las bacterias filamentosas.
- Deficiencias de nutrientes: la falta de nutrientes esenciales como el nitrógeno y el fósforo puede conducir a un crecimiento microbiano deficiente, favoreciendo el crecimiento de bacterias filamentosas sobre otros microorganismos.
- PH bajo: un pH que es demasiado bajo puede ser perjudicial para la actividad microbiana, especialmente para aquellos microorganismos responsables de la formación de FLOC.
- Insuficiente oxígeno disuelto (DO): si la concentración de DO es demasiado baja, los microorganismos no pueden realizar sus funciones metabólicas normales, lo que lleva al crecimiento excesivo de las bacterias filamentosas.
- Fluctuaciones repentinas en la calidad o cantidad de agua influyente: grandes variaciones en las aguas residuales influyentes pueden causar estrés en la comunidad microbiana, creando condiciones que favorecen el crecimiento de las bacterias filamentosas.
- Sulfuro de hidrógeno excesivo (H2S) En el influyente: si los niveles de H2S exceden 1-2 Mg/L, esto puede causar el crecimiento excesivo de bacterias de azufre, que contribuyen al volumen filamentoso.
- Temperatura: temperaturas más cálidas (25 grados –30 grados) tienden a promover el crecimiento de las bacterias filamentosas, lo que hace que los meses de verano sean más propensos a los problemas de volumen.
2. Abrupado de lodo no filamentoso: causas y condiciones
Además de las bacterias filamentosas, el volumen no filamentoso puede ocurrir debido a anormalidades fisiológicas en la población bacteriana. Este tipo de bulto conduce a un asentamiento de lodos pobres y puede ser causado por:
- Alta carga orgánica (relación F/M): cuando la carga orgánica es demasiado alta, las bacterias absorben grandes cantidades de materia orgánica, pero carecen de suficientes nitrógeno, fósforo o oxígeno disuelto para metabolizar estos materiales. Esto da como resultado una secreción excesiva de polisacáridos, lo que hace que el lodo se vuelva gelatinoso y pegajoso.
- Presencia de sustancias tóxicas: si el influyente contiene altos niveles de sustancias tóxicas, puede envenenar el lodo y evitar la formación de flóculas adecuada, lo que lleva a una pobre separación y se asiente en el clarificador secundario. Este tipo de volumen a menudo se conoce como "volumen no adhesivo" o "volumen dispersivo".
3. Medidas temporales para controlar el volumen de lodos
Las medidas temporales se utilizan para abordar el volumen de lodos causados por problemas a corto plazo, evitando la pérdida de lodo y mantener la calidad de los efluentes. Estas medidas incluyen:
1) Asistencia coagulante para establecer
Se pueden agregar coagulantes a la cuenca de aireación para mejorar la floculación del lodo, lo que facilita que los sólidos se asienten en el clarificador secundario. Los coagulantes inorgánicos como el cloruro de polialuminio y el cloruro férrico de polialuminio, así como los floculantes orgánicos como la poliacrilamida, se usan comúnmente. La dosis debe controlarse cuidadosamente para evitar dañar la actividad microbiana del sistema.
2) desinfección
Se pueden agregar desinfectantes químicos a la cuenca de aireación para controlar el crecimiento de bacterias filamentosas. Los desinfectantes comunes incluyen cloro, dióxido de cloro, hipoclorito de sodio y peróxido de hidrógeno. Estos productos químicos deben agregarse gradualmente, comenzando con pequeñas dosis, y el lodo debe ser monitoreado para cualquier cambio en la actividad microbiana. La desinfección con peróxido de hidrógeno tiene un efecto inhibitorio duradero sobre las bacterias filamentosas.
4. Medidas operativas para ajustar el proceso de tratamiento
En los casos en que los ajustes operativos son necesarios para controlar el impulso del lodo, se pueden tomar varias medidas de control de procesos:
1) Mejorar el rendimiento de establecimiento
Agregar materiales como arcilla, cal hidratada o lodo digerido al influyente puede mejorar las propiedades de asentamiento y la compacidad del lodo activado, lo que ayuda a evitar el volumen.
2) Pre-autor
La introducción de la pre-autor antes de que el influyente ingrese a la cuenca de aireación puede ayudar a evitar la formación de condiciones anaeróbicas. Este proceso asegura que las aguas residuales permanezcan en un estado aeróbico, reduciendo las posibilidades de producción de sulfuro y mitigando el crecimiento de bacterias filamentosas.
3) Aumentar la intensidad de la aireación
El aumento de la intensidad de la aireación y la mejora de la concentración DO en el licor mixto puede ayudar a prevenir condiciones anóxicas o anaerobias localizadas, lo que favorece el crecimiento de bacterias filamentosas. Asegurar un suministro de oxígeno estable en todo el sistema es crucial.
4) Suplementación por nutrientes
Complementar al influyente con nitrógeno y fósforo garantiza un equilibrio de nutrientes adecuado, evitando el crecimiento de bacterias filamentosas y promoviendo la proliferación de bacterias beneficiosas. Aumentar la relación F/M sin comprometer el rendimiento del sistema también puede ayudar a controlar el volumen.
5) Ajuste de retorno de lodo
Aumentar la relación de lodo de retorno y reducir el tiempo de retención hidráulica en el clarificador secundario puede ayudar a mantener las características de asentamiento adecuadas del lodo y evitar las condiciones anaeróbicas.
6) Control de pH
Cuando el pH es bajo, agregar sustancias alcalinas al influyente puede elevar el pH y ayudar a prevenir la degradación de la actividad microbiana.
5. Soluciones permanentes: ajustes estructurales
Las soluciones permanentes para controlar el volumen de lodos se centran en modificar las instalaciones existentes o la incorporación de nuevos sistemas en las plantas de tratamiento. Estas soluciones incluyen:
1) Selector biológico
Se puede instalar un selector biológico antes de la cuenca de aireación para promover selectivamente el crecimiento de las bacterias formadoras de floc al tiempo que inhibe el crecimiento de bacterias filamentosas. Los selectores aeróbicos, anóxicos y anaeróbicos se usan comúnmente para administrar las poblaciones microbianas de manera efectiva.
- Selector aeróbico: fomenta el crecimiento de las bacterias formadoras de floc al proporcionar oxígeno y nutrientes orgánicos adecuados, limitando el crecimiento de bacterias filamentosas.
- Selector anóxico: reduce la proliferación de bacterias filamentosas utilizando el nitrato como fuente de oxígeno, promoviendo el crecimiento de bacterias formadoras de FLOC.
- Selector anaeróbico: inhibe las bacterias filamentosas aeróbicas al proporcionar un ambiente anaeróbico, evitando así el volumen causado por las bacterias de azufre.
Conclusión: medidas proactivas para el tratamiento eficiente de aguas residuales
El manejo efectivo del volumen de lodos es esencial para mantener un rendimiento óptimo del tratamiento de aguas residuales. Al emplear una combinación de medidas temporales, operativas y permanentes, las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden prevenir y mitigar los efectos del volumen de lodos, asegurando que los sistemas funcionen de manera eficiente y cumplan con los estándares regulatorios.
A través del monitoreo regular, los ajustes operativos y la adopción de tecnologías de tratamiento avanzadas, las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden lograr un éxito a largo plazo en el manejo del volumen de lodos y el mantenimiento de los estándares de efluentes de alta calidad. Abordar las causas fundamentales del volumen y prevenir su recurrencia conducirá a un mejor rendimiento del sistema, eficiencia energética y ahorros de costos.