Normalmente, las aguas residuales contienen una gran cantidad de nutrientes, especialmente fósforo, que pueden suponer una amenaza perjudicial para las infraestructuras y el medio ambiente, lo que causa problemas como la eutrofia en los cuerpos de agua y una acumulación de estruvita en los sistemas mecánicos.
Para eliminarlo de las aguas residuales, debe convertirse en una forma sólida y luego separarse del líquido que puede lograrse química o biológicamente. Cuando se extraen y se recuperan, las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden mejorar la calidad de los efluentes, cumplir límites de descarga estrictos y convertir el fósforo desechado en un fertilizante respetuoso con el medio ambiente necesario para cultivar alimentos.
Eliminación de fósforo: químico o biológico
Para eliminar el fósforo de las aguas residuales, el fósforo disuelto debe convertirse primero en una forma que pueda separarse de la corriente de líquido. Esto puede lograrse mediante la eliminación de fósforo químico o biológico, dependiendo de los objetivos de tratamiento, la infraestructura existente, las características de las aguas residuales y los requisitos locales.
La eliminación biológica de fósforo puede ofrecer un enfoque eficiente mediante el uso de microorganismos naturales para capturar el fósforo en el proceso de tratamiento.
Eliminación mejorada del fósforo biológico (EBPR)
EBPR es la captación biológica de fósforo por microorganismos seleccionados denominados organismos acumuladores de fósforo (PAO). Aunque la absorción real de fósforo se produce en un entorno aeróbico, las PAO deben acondicionarse primero por la exposición a ácidos grasos volátiles (AGV) en un entorno anaeróbico. Las PAO almacenan los alimentos en condiciones anaeróbicas y luego procesan los alimentos almacenados una vez en condiciones aeróbicas. El alimento preferido para las PAO son los VFA.
Cómo funciona EBPR
- Fase anaeróbica: Las PAO están expuestas a ácidos grasos volátiles (AGV) en condiciones anaeróbicas. Los microorganismos captan los VFA y los almacenan como una reserva interna de alimentos y energía.
- Fase aeróbica: En condiciones aeróbicas, las PAO metabolizan sus alimentos almacenados y recogen fósforo de las aguas residuales.
- Eliminación del fósforo: La biomasa rica en fósforo se separa posteriormente del agua tratada mediante la eliminación de sólidos, sacando el fósforo del flujo de aguas residuales.
Por qué los VFA son esenciales para un rendimiento EBPR efectivo
Para reducir la necesidad de añadir carbono o productos químicos, las instalaciones con VFA de entrada insuficiente para una eliminación eficaz del fósforo pueden fomentar la producción adicional de VFA a través de la fermentación. Un selector anaeróbico proporciona un entorno óptimo para la captación de VFA por parte de las PAO, pero las PAO constituyen un pequeño subconjunto de la población bacteriana en los sólidos en suspensión de licor mezclado (MLSS). El resto de las bacterias fermentan compuestos orgánicos para obtener alimentos y energía. Estas bacterias facultativas no consumen VFA; descomponen compuestos orgánicos solubles complejos para formar VFA, lo que permite a las PAO absorber VFA adicionales y liberar fósforo. Por lo tanto, el selector anaeróbico o tanque de fermentación en una instalación EBPR acondiciona simultáneamente las PAO y proporciona un entorno para la fermentación adicional de materia orgánica soluble a VFA.
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La gestión del fósforo puede ayudar a contribuir a una economía circular futura
