Importancia de la remoción de material orgánica en el agua residual
Las aguas residuales se pueden definir como aquellas que por uso del hombre, representan un peligro y deben ser desechadas, porque contienen gran cantidad de sustancias y/o microorganismos.
Los procesos de tratamiento biológico de aguas residuales son diseñados para eliminar la materia orgánica tanto disuelta como suspendida en el agua residual. Las condiciones medioambientales son optimizadas para favorecer el crecimiento de los micro-organismos los cuales utilizan dicha materia orgánica como sustrato.
Las aguas residuales pueden constituir una alternativa como fuente de este recurso para los cultivos; además, puede aportar nutrientes que mejoran la fertilidad del suelo debido al alto contenido de materia orgánica; sin embargo, su uso sin tratamiento previo puede ocasionar problemas en el suelo, por el alto contenido de sales y metales pesados; por otra parte, la presencia de algunos microorganismos como coliformes y salmonella entre otros, pueden causar serios problemas a la salud humana.
Además, el tratamiento biológico de aguas residuales también es capaz de eliminar otros componentes del agua como sólidos suspendidos, nitrógeno, fósforo, metales pesados y xenobióticos (todo compuesto químico que no forma parte de la composición de los organismos vivos).
En general, el tratamiento biológico es el método más eficiente y económico de eliminar contaminación orgánica en los efluentes.
Diagrama de sustrato biomasa vs tiempo en un reactor biológico de tratamiento de aguas residuales
En el tratamiento de aguas residuales en un reactor biológico, se puede analizar el sustrato biomasa en función del tiempo. El proceso de tratamiento se desarrolla en cuatro etapas:
–Etapa lag: Tiempo necesario para que las células se adapten al medio.
-Etapa de crecimiento exponencial: Las células se reproducen a la máxima velocidad que les permiten sus propias características y el medio donde crecen. El crecimiento celular es proporcional a la concentración de células.
–Etapa estacionaria: La población celular permanece estacionaria. El crecimiento está limitado por la disponibilidad de los nutrientes. La generación de células nuevas se compensa con la muerte de células viejas
-Etapa de muerte: Cuando los nutrientes en el medio se agotan, la tasa de mortalidad excede a la de generación de células nuevas.