Los lodos se generan a partir de casi todas las fases del
tratamiento de aguas residuales. La primera fuente de lodo en una instalación
de tratamiento de aguas residuales son los sólidos suspendidos del tanque de
decantación primario o clarificador. Normalmente, alrededor del 60% de los
sólidos suspendidos que ingresan a la instalación de tratamiento se convierte
en lodo primario crudo, que es altamente putrescible y muy húmedo
(aproximadamente 96% de agua).
Se podría ahorrar una gran cantidad de dinero y evitar
problemas si se pudiera eliminar el lodo a medida que este se extrae del flujo de proceso principal. Desafortunadamente, los lodos tienen tres
características que hacen que una solución tan simple sea poco probable: son
desagradables estéticamente, son potencialmente dañinos y tienen demasiada
agua.
Los dos primeros problemas a menudo se resuelven mediante la
estabilización, que puede implicar una digestión anaeróbica o aeróbica. El
tercer problema requiere la eliminación de agua, ya sea por espesamiento o
deshidratación.
Estabilización de lodos
El objetivo de la estabilización del lodo es reducir los
problemas asociados con el olor y la putrescencia del lodo, así como reducir el
peligro que presentan los organismos patógenos. El lodo puede estabilizarse con
cal, digestión aeróbica o digestión anaeróbica.
La estabilización con cal se logra mediante la adición de
cal, ya sea como cal hidratada (Ca(OH)2) o como cal viva (CaO) al
lodo, lo que eleva el pH a 11 o más. Esto reduce significativamente el olor y
ayuda en la destrucción de los patógenos. La principal desventaja de la
estabilización de la cal es que su reducción de olores es temporal. En unos
días, el pH cae y el lodo vuelve a ser putrescible.
La digestión aeróbica es una extensión lógica del sistema de
lodo activado. Los lodos activados se colocan en tanques dedicados durante
mucho tiempo, y los sólidos concentrados pueden progresar bien en la fase de
respiración endógena, en la que los alimentos se obtienen solo por la
destrucción de otros organismos viables. Tanto los sólidos totales como los
volátiles se reducen de este modo. Un inconveniente de este proceso es que los
lodos digeridos aeróbicamente son más difíciles de deshidratar que los lodos
anaeróbicos.
El lodo también se puede estabilizar mediante digestión
anaerobia. La bioquímica de la digestión anaeróbica es un proceso por etapas:
la solución de compuestos orgánicos por enzimas extracelulares es seguida por
la producción de ácidos orgánicos por un grupo grande y abundante de
microorganismos anaerobios conocidos, apropiadamente, como formadores de ácido.
Los ácidos orgánicos son degradados a su vez por un grupo de anaerobios
estrictos llamados formadores de metano. Estos microorganismos son los principales
del tratamiento de aguas residuales, y se alteran al mínimo cambio en su
entorno. El éxito del tratamiento anaeróbico depende del mantenimiento de
condiciones adecuadas para los formadores de metano. Como son anaerobios
estrictos, no pueden funcionar en presencia de oxígeno y son muy sensibles a
las condiciones ambientales como el pH, la temperatura y la presencia de
toxinas.
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